本发明属于高分子材料领域，特别是涉及一种耐高温橡胶材料及一种耐高温橡胶材料的制备方法。
背景技术：
：橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。可见，橡胶行业的产品种类繁多，后向产业十分广阔。近几年来，橡胶行业得到不少发展，已有细分行业稳中有升，新生橡胶细分行业则飞速发展，但同时，橡胶行业也还存在环境、资源、灾害、创新等问题。众所周知，橡胶材料的一大问题就是耐高温性以及耐老化性较差，极大地限制了其应用范围及使用年限。虽然现有技术中已公开多种耐高温橡胶，但大部分成本高且耐高温老化性能依然不够好。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种耐高温橡胶材料及其制备方法，通过以天然橡胶、乙丙橡胶和丁腈橡胶为主体材料，并添加辅助材料经密炼机加工制得的橡胶材料具有优良的耐高温性能。为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明为一种耐高温橡胶材料，以重量份计包括如下组份：丁腈橡胶10-70份、天然橡胶10-20份、乙丙橡胶10-70份；所述丁腈橡胶、天然橡胶和乙丙橡胶三者的份数之和为100份；以100份的生胶材料计，还包括如下组份：炭黑40-60份、陶土10-20份、塑解剂3-5份、树脂4-7份、增塑剂10-20份、活性剂3-7份、硫化剂0.5-1.5份、促进剂2-7份、防老剂1-5份。优选地，以重量份计包括：丁腈橡胶35-45份、天然橡胶10-20份、乙丙橡胶35-45份、炭黑50-55份、陶土15-17份、塑解剂4份、树脂5份、增塑剂14-17份、活性剂5份、硫化剂1份、促进剂4份、防老剂3份；其中，所述丁腈橡胶、天然橡胶和乙丙橡胶三者的份数之和为100份。优选地，所述增塑剂选用环烷烃油或链环烷烃油。优选地，所述炭黑选用n550或n220或n330炭黑中的一种或多种。优选地，所述树脂选用古马隆树脂或苯乙烯-丁二烯树脂或酚醛树脂中的一种。优选地，所述硫化剂选用二硫化二吗啡啉或过氧化物，所述促进剂选用tmtd或dm或cz中的任意一种。优选地，所述陶土选用改性纳米陶土；所述改性纳米陶土的制备方法包括如下步骤：s01、将陶土制成粉状，用用浓度为15-20％的双氧水边搅拌边泡2-3小时后，再过滤，用去离子水洗净，烘干；s02、将烘干后的陶土置于900-950℃熔窑中烧结4-8小时，取出转入温度为0-5℃的环境中骤冷，冷却后粉碎成纳米粉末即得。一种耐高温橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1、将乙丙橡胶和30％用量的炭黑投入密炼机中，密炼时间为40-60秒，密炼温度为85-100℃，压力0.45-0.60mpa；步骤2、再次向密炼机中投入天然橡胶和30％用量的炭黑，密炼时间为40-60秒，密炼温度为100-125℃，压力0.45-0.60mpa；步骤3、向密炼机中投入陶土和加工助剂，分两段密炼作业；其中，所述第一段密炼作业的密炼时间为40-60秒，密炼升温至135-140℃，压力0.45-0.60mpa；所述第二段密炼作业的密炼时间为40-60秒，密炼升温至165-170℃，压力0.30-0.45mpa；步骤4、出片收料得到一级混炼胶、自然冷却8-24小时，待冷却至料堆中心温度为45-50℃；收料温度为45-50℃；步骤5、将冷却后的一级混炼胶投入密炼机中，密炼15-30秒升温至90-100℃，投入剩余的40％炭黑以及丁腈橡胶后，分三段密炼作业；三段依次分别为：第一段、密炼时间为40-60秒，密炼升温至110-120℃，压力0.45-0.60mpa；第二段、密炼时间为60-100秒，密炼升温至130-135℃，压力0.30-0.45mpa；第三段、密炼时间为40-60秒，密炼升温至165-170℃，压力0.30-0.45mpa；步骤6、出片收料得到二级混炼胶、自然冷却8-24小时，待冷却至料堆中心温度为55-60℃；收料温度为45-50℃；步骤7、将冷却后的二级混炼胶投入密炼机中，密炼升温至80-90℃，投入硫化剂和促进剂，继续密炼70-90秒，升温至110-115℃，出片冷却即可得所需耐高温橡胶材料。优选地，所述步骤4和步骤6中的出片厚度均为0.6-1cm；所述步骤4和步骤6中料堆的高度均为0.8-1.1m。优选地，所述加工助剂包括塑解剂、树脂、增塑剂、活性剂、防老剂。本发明具有以下有益效果：本发明通过以天然橡胶、乙丙橡胶和丁腈橡胶为主体材料，并添加辅助材料经密炼机加工制得的橡胶材料具有优良的耐高温性能；本发明的制备工艺简单、操作方便；同时本发明工艺加工后各原材料间分散均匀；同时达到相同门尼值的单位材料的能耗较传统工艺低，节能环保。当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。具体实施方式实施例1一种耐高温橡胶材料，以重量份计包括如下组份：丁腈橡胶42份、天然橡胶15份、乙丙橡胶43份、炭黑50份、陶土15份、塑解剂4份、树脂5份、增塑剂15份、活性剂5份、硫化剂1份、促进剂4份、防老剂3份。优选地，所述增塑剂选用环烷烃油。优选地，所述炭黑选用n550。优选地，所述树脂选用古马隆树脂。优选地，所述硫化剂选用二硫化二吗啡啉，所述促进剂选用tmtd。优选地，所述陶土选用改性纳米陶土；所述改性纳米陶土的制备方法包括如下步骤：s01、将陶土制成粉状，用用浓度为15-20％的双氧水边搅拌边泡2-3小时后，再过滤，用去离子水洗净，烘干；s02、将烘干后的陶土置于900-950℃熔窑中烧结4-8小时，取出转入温度为0-5℃的环境中骤冷，冷却后粉碎成纳米粉末即得。一种耐高温橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1、将乙丙橡胶和30％用量的炭黑投入密炼机中，密炼时间为40-60秒，密炼温度为85-100℃，压力0.45-0.60mpa；步骤2、再次向密炼机中投入天然橡胶和30％用量的炭黑，密炼时间为40-60秒，密炼温度为100-125℃，压力0.45-0.60mpa；步骤3、向密炼机中投入陶土和加工助剂，分两段密炼作业；其中，所述第一段密炼作业的密炼时间为40-60秒，密炼升温至135-140℃，压力0.45-0.60mpa；所述第二段密炼作业的密炼时间为40-60秒，密炼升温至165-170℃，压力0.30-0.45mpa；步骤4、出片收料得到一级混炼胶、自然冷却8-24小时，待冷却至料堆中心温度为45-50℃；收料温度为45-50℃；步骤5、将冷却后的一级混炼胶投入密炼机中，密炼15-30秒升温至90-100℃，投入剩余的40％炭黑以及丁腈橡胶后，分三段密炼作业；三段依次分别为：第一段、密炼时间为40-60秒，密炼升温至110-120℃，压力0.45-0.60mpa；第二段、密炼时间为60-100秒，密炼升温至130-135℃，压力0.30-0.45mpa；第三段、密炼时间为40-60秒，密炼升温至165-170℃，压力0.30-0.45mpa；步骤6、出片收料得到二级混炼胶、自然冷却8-24小时，待冷却至料堆中心温度为55-60℃；收料温度为45-50℃；步骤7、将冷却后的二级混炼胶投入密炼机中，密炼升温至80-90℃，投入硫化剂和促进剂，继续密炼70-90秒，升温至110-115℃，出片冷却即可得所需耐高温橡胶材料。优选地，所述步骤4和步骤6中的出片厚度均为0.6-1cm；所述步骤4和步骤6中料堆的高度均为0.8-1.1m。优选地，所述加工助剂包括塑解剂、树脂、增塑剂、活性剂、防老剂。实施例2一种耐高温橡胶材料，以重量份计包括如下组份：丁腈橡胶15份、天然橡胶20份、乙丙橡胶65份；炭黑40-60份、陶土10-20份、塑解剂3-5份、树脂4-7份、增塑剂10-20份、活性剂3-7份、硫化剂0.5-1.5份、促进剂2-7份、防老剂1-5份。优选地，所述增塑剂选用链环烷烃油。优选地，所述炭黑选用n550和n330，所述n550和n330用量比为1:2。优选地，所述树脂选用苯乙烯-丁二烯树脂。优选地，所述硫化剂选用二硫化二吗啡啉，所述促进剂选用dm。优选地，所述陶土选用改性纳米陶土；所述改性纳米陶土的制备方法同实施例1。耐高温橡胶材料的制备方法同实施例1。实施例3一种耐高温橡胶材料，以重量份计包括如下组份：丁腈橡胶65份、天然橡胶15份、乙丙橡胶20份；炭黑40-60份、陶土10-20份、塑解剂3-5份、树脂4-7份、增塑剂10-20份、活性剂3-7份、硫化剂0.5-1.5份、促进剂2-7份、防老剂1-5份。优选地，所述增塑剂选用环烷烃油。优选地，所述炭黑选用n550。优选地，所述树脂选用古马隆树脂。优选地，所述硫化剂选用过氧化物，所述促进剂选用dm。优选地，所述陶土选用改性纳米陶土；所述改性纳米陶土的制备方法同实施例1。耐高温橡胶材料的制备方法同实施例1。实施例4一种耐高温橡胶材料，以重量份计包括如下组份：丁腈橡胶42份、天然橡胶15份、乙丙橡胶43份、炭黑50份、陶土15份、塑解剂4份、树脂5份、增塑剂15份、活性剂5份、硫化剂1份、促进剂4份、防老剂3份。优选地，所述增塑剂选用环烷烃油。优选地，所述炭黑选用n550。优选地，所述树脂选用古马隆树脂。优选地，所述硫化剂选用二硫化二吗啡啉，所述促进剂选用tmtd。优选地，所述陶土选用改性纳米陶土；所述改性纳米陶土的制备方法同实施例1。一种耐高温橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1、将乙丙橡胶、天然橡胶和60％用量的炭黑投入密炼机中，密炼时间为40-60秒，密炼温度为85-100℃，压力0.45-0.60mpa；步骤2、向密炼机中投入陶土和加工助剂，分两段密炼作业；其中，所述第一段密炼作业的密炼时间为40-60秒，密炼升温至135-140℃，压力0.45-0.60mpa；所述第二段密炼作业的密炼时间为40-60秒，密炼升温至165-170℃，压力0.30-0.45mpa；步骤3、出片收料得到一级混炼胶、自然冷却8-24小时，待冷却至料堆中心温度为45-50℃；收料温度为45-50℃；步骤4、将冷却后的一级混炼胶投入密炼机中，密炼15-30秒升温至90-100℃，投入剩余的40％炭黑以及丁腈橡胶后，分三段密炼作业；三段依次分别为：第一段、密炼时间为40-60秒，密炼升温至110-120℃，压力0.45-0.60mpa；第二段、密炼时间为60-100秒，密炼升温至130-135℃，压力0.30-0.45mpa；第三段、密炼时间为40-60秒，密炼升温至165-170℃，压力0.30-0.45mpa；步骤5、出片收料得到二级混炼胶、自然冷却8-24小时，待冷却至料堆中心温度为55-60℃；收料温度为45-50℃；步骤6、将冷却后的二级混炼胶投入密炼机中，密炼升温至80-90℃，投入硫化剂和促进剂，继续密炼70-90秒，升温至110-115℃，出片冷却即可得橡胶材料。优选地，所述步骤3和步骤5中的出片厚度均为0.6-1cm；所述步骤3和步骤5中料堆的高度均为0.8-1.1m。优选地，所述加工助剂包括塑解剂、树脂、增塑剂、活性剂、防老剂。实施例5一种耐高温橡胶材料，以重量份计包括如下组份：丁腈橡胶42份、天然橡胶15份、乙丙橡胶43份、炭黑50份、陶土15份、塑解剂4份、树脂5份、增塑剂15份、活性剂5份、硫化剂1份、促进剂4份、防老剂3份。优选地，所述增塑剂选用环烷烃油。优选地，所述炭黑选用n550。优选地，所述树脂选用古马隆树脂。优选地，所述硫化剂选用二硫化二吗啡啉，所述促进剂选用tmtd。优选地，所述陶土选用改性纳米陶土；所述改性纳米陶土的制备方法同实施例1。一种耐高温橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1、将乙丙橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶和炭黑投入密炼机中，密炼时间为40-60秒，密炼温度为85-100℃，压力0.45-0.60mpa；步骤2、向密炼机中投入陶土和加工助剂，分两段密炼作业；其中，所述第一段密炼作业的密炼时间为40-60秒，密炼升温至135-140℃，压力0.45-0.60mpa；所述第二段密炼作业的密炼时间为40-60秒，密炼升温至165-170℃，压力0.30-0.45mpa；步骤3、出片收料得到一级混炼胶、自然冷却8-24小时，待冷却至料堆中心温度为45-50℃；收料温度为45-50℃；步骤4、将冷却后的一级混炼胶投入密炼机中，密炼升温至80-90℃，投入硫化剂和促进剂，继续密炼70-90秒，升温至110-115℃，出片冷却即可得橡胶材料。优选地，所述步骤3中的出片厚度均为0.6-1cm；所述步骤3中料堆的高度均为0.8-1.1m。优选地，所述加工助剂包括塑解剂、树脂、增塑剂、活性剂、防老剂。实施例6对实施例1-5所得橡胶材料的性能进行检测，检测结果如下表一所示：项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对照组邵氏硬度737475777575拉伸强度16.716.817.315.414.316.7伸长率342337352317309352老化邵氏硬度798081858489老化拉伸强度14.314.114.412.111.612.3老化后伸长率295293305253231247脆性温度-35-36-35-37-39-38炭黑分散效果78.7％74.5％70.6％52.3％32.1％//注明：老化条件为140℃*48h由上可知，炭黑、丁腈橡胶、天然橡胶、乙丙橡胶分段投入所得胶料性能优于一同投入；且分段投入所得胶料的原材料分散效果优于一同投入。由上表可知，本发明所得胶料的耐高温性能优于对照组橡胶。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属
技术领域：
技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。当前第1页12