本发明涉及材料领域，特别涉及一种添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料及其制备方法。
背景技术：
：橡胶是具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（Tg）低，分子量往往很大，大于几十万。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。中国橡胶行业的发展前景广阔。到2010年，中国天然橡胶总消耗量将达到230万吨，橡胶工业的产品结构将有较大变化，新型产品、更新换代产品增多、新材料、新工艺应用扩大，生产技术有明显进步。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。所以现阶段研制出一款性能良好，密闭性能佳的复合橡胶材料显得尤为重要。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料，其耐磨性能好、密闭性能佳，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料，由下列重量份的原料制成：硝酸亚铈3-5份、氢化丁晴胶10-17份、氟橡胶10-15份、丁苯胶8-12份、氧化铝4-8份、黏土粉2-5份、聚苯乙烯7-12份、醋酸乙烯树脂1-4份、碳化硅3-9份、甘油三羟硬脂酸酯1-4份、环烷酸镁3-6份、硫磺粉4-8份、硅烷偶联剂2-6份、抗氧化剂1-4份、硫化剂2-4份。优选地，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，所述抗氧化剂选自2，6-二叔丁基对甲酚、三(壬基代苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酸酯、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯中的一种或几种。优选的，所述硫化剂选自二硫代二吗啉、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰中的一种或几种。所述的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取各原料；（2）将硝酸亚铈、氢化丁晴胶、氟橡胶、丁苯胶、氧化铝、黏土粉、聚苯乙烯加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为800-1000转/分钟，搅拌时间为35分钟,然后加入抗氧化剂，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌10分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入醋酸乙烯树脂、碳化硅、甘油三羟硬脂酸酯、环烷酸镁、硅烷偶联剂，充分搅拌后，加压，充入惰性气体，高温烧结30-60分钟，煅烧温度为560-620℃，炉内压强为2-5MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散20-30分钟，超声粉碎机功率为200-250KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、硫化剂，硫化条件为155-160℃，10-15MPa，90-92秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1000-1500转/分钟，螺杆温度为220-260℃。优选的，所述步骤（3）中的惰性气体为氩气。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料以硝酸亚铈、氢化丁晴胶、氟橡胶、丁苯胶、氧化铝、黏土粉、聚苯乙烯为主要成分，通过加入醋酸乙烯树脂、碳化硅、甘油三羟硬脂酸酯、环烷酸镁、硫磺粉、硫化剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂，辅以搅拌粉碎、高温煅烧、超声分散、硫化改性、挤出塑形等工艺，使得制备而成的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料，其耐磨性能好、密闭性能佳，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。（2）本发明的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1（1）按照重量份称取硝酸亚铈3份、氢化丁晴胶10份、氟橡胶10份、丁苯胶8份、氧化铝4份、黏土粉2份、聚苯乙烯7份、醋酸乙烯树脂1份、碳化硅3份、甘油三羟硬脂酸酯1份、环烷酸镁3份、硫磺粉4份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、2，6-二叔丁基对甲酚1份、二硫代二吗啉2份；（2）将硝酸亚铈、氢化丁晴胶、氟橡胶、丁苯胶、氧化铝、黏土粉、聚苯乙烯加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为800转/分钟，搅拌时间为35分钟,然后加入2，6-二叔丁基对甲酚，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌10分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入醋酸乙烯树脂、碳化硅、甘油三羟硬脂酸酯、环烷酸镁、乙烯基三乙氧基硅烷，充分搅拌后，加压，充入氩气，高温烧结30分钟，煅烧温度为560℃，炉内压强为2MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散20分钟，超声粉碎机功率为200KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、二硫代二吗啉，硫化条件为155℃，10MPa，90秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1000转/分钟，螺杆温度为220℃。制得的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料测试结果如表1所示。实施例2（1）按照重量份称取硝酸亚铈4份、氢化丁晴胶13份、氟橡胶12份、丁苯胶10份、氧化铝5份、黏土粉3份、聚苯乙烯9份、醋酸乙烯树脂2份、碳化硅5份、甘油三羟硬脂酸酯2份、环烷酸镁4份、硫磺粉5份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷3份、三(壬基代苯基)亚磷酸酯2份、叔丁基过氧化氢3份；（2）将硝酸亚铈、氢化丁晴胶、氟橡胶、丁苯胶、氧化铝、黏土粉、聚苯乙烯加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为900转/分钟，搅拌时间为35分钟,然后加入三(壬基代苯基)亚磷酸酯，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌10分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入醋酸乙烯树脂、碳化硅、甘油三羟硬脂酸酯、环烷酸镁、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷，充分搅拌后，加压，充入氩气，高温烧结40分钟，煅烧温度为580℃，炉内压强为3MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散23分钟，超声粉碎机功率为220KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、叔丁基过氧化氢，硫化条件为157℃，12MPa，90秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1200转/分钟，螺杆温度为230℃。制得的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料测试结果如表1所示。实施例3（1）按照重量份称取硝酸亚铈4份、氢化丁晴胶15份、氟橡胶14份、丁苯胶11份、氧化铝6份、黏土粉4份、聚苯乙烯11份、醋酸乙烯树脂3份、碳化硅8份、甘油三羟硬脂酸酯3份、环烷酸镁5份、硫磺粉7份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5份、硫代二丙酸二月桂酸酯3份、过氧化二异丙苯4份；（2）将硝酸亚铈、氢化丁晴胶、氟橡胶、丁苯胶、氧化铝、黏土粉、聚苯乙烯加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为950转/分钟，搅拌时间为35分钟,然后加入硫代二丙酸二月桂酸酯，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌10分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入醋酸乙烯树脂、碳化硅、甘油三羟硬脂酸酯、环烷酸镁、γ-氨丙基三乙氧基硅烷，充分搅拌后，加压，充入氩气，高温烧结50分钟，煅烧温度为600℃，炉内压强为4MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散27分钟，超声粉碎机功率为235KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、过氧化二异丙苯，硫化条件为159℃，14MPa，91秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1300转/分钟，螺杆温度为240℃。制得的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料测试结果如表1所示。实施例4（1）按照重量份称取硝酸亚铈5份、氢化丁晴胶17份、氟橡胶15份、丁苯胶12份、氧化铝8份、黏土粉5份、聚苯乙烯12份、醋酸乙烯树脂4份、碳化硅9份、甘油三羟硬脂酸酯4份、环烷酸镁6份、硫磺粉8份、乙烯基三甲氧基硅烷6份、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯4份、过氧化苯甲酰4份；（2）将硝酸亚铈、氢化丁晴胶、氟橡胶、丁苯胶、氧化铝、黏土粉、聚苯乙烯加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为1000转/分钟，搅拌时间为35分钟,然后加入二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌10分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入醋酸乙烯树脂、碳化硅、甘油三羟硬脂酸酯、环烷酸镁、乙烯基三甲氧基硅烷，充分搅拌后，加压，充入氩气，高温烧结60分钟，煅烧温度为620℃，炉内压强为5MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散30分钟，超声粉碎机功率为250KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、过氧化苯甲酰，硫化条件为160℃，15MPa，92秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1500转/分钟，螺杆温度为260℃。制得的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料测试结果如表1所示。对比例1（1）按照重量份称取硝酸亚铈3份、氢化丁晴胶10份、丁苯胶8份、氧化铝4份、黏土粉2份、聚苯乙烯7份、醋酸乙烯树脂1份、碳化硅3份、甘油三羟硬脂酸酯1份、硫磺粉4份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、2，6-二叔丁基对甲酚1份、二硫代二吗啉2份；（2）将硝酸亚铈、氢化丁晴胶、丁苯胶、氧化铝、黏土粉、聚苯乙烯加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为800转/分钟，搅拌时间为35分钟,然后加入2，6-二叔丁基对甲酚，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌10分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入醋酸乙烯树脂、碳化硅、甘油三羟硬脂酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷，充分搅拌后，加压，充入氩气，高温烧结30分钟，煅烧温度为560℃，炉内压强为2MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散20分钟，超声粉碎机功率为200KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、二硫代二吗啉，硫化条件为155℃，10MPa，90秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1000转/分钟，螺杆温度为220℃。制得的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料测试结果如表1所示。对比例2（1）按照重量份称取硝酸亚铈5份、氢化丁晴胶17份、氟橡胶15份、丁苯胶12份、氧化铝8份、聚苯乙烯12份、醋酸乙烯树脂4份、甘油三羟硬脂酸酯4份、环烷酸镁6份、硫磺粉8份、乙烯基三甲氧基硅烷6份、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯4份、过氧化苯甲酰4份；（2）将硝酸亚铈、氢化丁晴胶、氟橡胶、丁苯胶、氧化铝、聚苯乙烯加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为1000转/分钟，搅拌时间为35分钟,然后加入二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌10分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入醋酸乙烯树脂、甘油三羟硬脂酸酯、环烷酸镁、乙烯基三甲氧基硅烷，充分搅拌后，加压，充入氩气，高温烧结60分钟，煅烧温度为620℃，炉内压强为5MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散30分钟，超声粉碎机功率为250KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、过氧化苯甲酰，硫化条件为160℃，15MPa，92秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1500转/分钟，螺杆温度为260℃。制得的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料测试结果如表1所示。将实施例1-4和对比例1-2的制得的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料分别进行硬度、扯断强度、伸长率、不透气性、耐磨耐候性这几项性能测试。表1 硬度（邵氏A）扯断强度，kg/cm2伸长率，%不透气性耐磨、耐候性实施例194.9238.4310.5AA实施例294.5236.8323.5AA实施例394.4239.7318.9AA实施例495.0237.3314.3AA对比例162.1138.094.2CB对比例271.3147.9106.7BB本发明的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料以硝酸亚铈、氢化丁晴胶、氟橡胶、丁苯胶、氧化铝、黏土粉、聚苯乙烯为主要成分，通过加入醋酸乙烯树脂、碳化硅、甘油三羟硬脂酸酯、环烷酸镁、硫磺粉、硫化剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂，辅以搅拌粉碎、高温煅烧、超声分散、硫化改性、挤出塑形等工艺，使得制备而成的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料，其耐磨性能好、密闭性能佳，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的添加有硝酸亚铈的复合橡胶材料原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3