本发明涉及橡胶材料领域，具体涉及一种抗老化橡胶制品及其制备方法。
背景技术：
橡胶(rubber)是指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。
早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。是高弹性的高分子化合物。橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面，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。
近年来，橡胶材料广泛应用于电线、电缆包皮绝缘材料，达到绝缘、耐磨、防腐蚀等效果。但是，现有的橡胶制品存在耐磨性差、老化速度快等缺陷，严重影响了电力设备的安全运行。
中国专利cn106398222a公开了一种耐冲击抗老化橡胶复合材料及其制备方法，所述耐冲击抗老化橡胶复合材料由以下重量份数的原料制成：硅橡胶30-60份，聚丙烯腈15-30份，异戊二烯橡胶10-25份，氟橡胶10-20份，对叔丁酚甲醛树脂6-11份，甲基丙烯酸2-6份，微晶纤维素1-5份，木质纤维3-9份，硅烷偶联剂1-5份，纳米氧化锌2-7份，改性重质碳酸钙10-22份，防老剂2-4.5份，氢氧化镁2-6份，磷酸铝5-10份，三烯丙基异氰脲酸酯1-3.5份，磺化油1-3份，纳米四氧化三铁1-5份，硬脂酸镁4-8份，羟基硅油3-7份。该耐冲击抗老化橡胶复合材料具有良好的耐冲击性和抗老化性，其主要适用于机械设备减震，例如可以制作电动机减震垫或车辆手柄外套等橡胶制品。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗老化橡胶制品及其制备方法。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种抗老化橡胶制品，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶50-80份、天然橡胶20-30份、液体聚异戊二烯橡胶10-20份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸8-12份、聚己内酯5-10份、古马隆树脂5-10份、甲基三乙氧基硅烷1-2份、环烷烃橡胶油3-5份、羟基硅油1-2份、纳米氧化锌20-30份、聚乙烯蜡5-10份、玄武岩纤维22-26份、季戊四醇磷酸酯3-5份、戊二酸二乙酯1-2份、微晶纤维素5-10份、硫磺1-2份、增塑剂0.1-1份、促进剂0.1-1份、防老剂0.1-1份。
进一步地，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶60份、天然橡胶25份、液体聚异戊二烯橡胶20份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸10份、聚己内酯5份、古马隆树脂8份、甲基三乙氧基硅烷2份、环烷烃橡胶油3份、羟基硅油1份、纳米氧化锌30份、聚乙烯蜡5份、玄武岩纤维22份、季戊四醇磷酸酯5份、戊二酸二乙酯1份、微晶纤维素6份、硫磺1份、增塑剂1份、促进剂0.2份、防老剂0.5份。
进一步地，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶80份、天然橡胶20份、液体聚异戊二烯橡胶12份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸12份、聚己内酯5份、古马隆树脂8份、甲基三乙氧基硅烷2份、环烷烃橡胶油3份、羟基硅油1.2份、纳米氧化锌20份、聚乙烯蜡5份、玄武岩纤维23份、季戊四醇磷酸酯3.5份、戊二酸二乙酯2份、微晶纤维素6份、硫磺2份、增塑剂0.5份、促进剂0.2份、防老剂1份。
进一步地，所述pbs/纳米sio2改性聚乳酸的制备方法如下：
将γ―氨丙基三乙氧基硅烷加入到蒸馏水中配制成一定浓度的溶液，再将纳米sio2加入，升温至50-60℃，超声震荡处理5-15min后，滤出烘干后与聚丁二酸丁二酯、聚乙二醇、聚乳酸混合加入到转矩流变仪中混合熔融，冷却后制粒即可。
进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的任意一种。
进一步地，所述促进剂为促进剂cz和促进剂m按质量比5-10:1混合而成。
进一步地，所述防老剂为防老剂h和防老剂a按质量比1:1混合而成。
上述抗老化橡胶制品的制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、天然橡胶、液体聚异戊二烯橡胶加入到开炼机中塑炼10-20min，辊温为50℃，辊距为1mm，然后辊距调为4mm，依次加入pbs/纳米sio2改性聚乳酸、聚己内酯、古马隆树脂、甲基三乙氧基硅烷、环烷烃橡胶油、羟基硅油、纳米氧化锌、聚乙烯蜡、玄武岩纤维、季戊四醇磷酸酯、戊二酸二乙酯、微晶纤维素、硫磺、增塑剂、促进剂、防老剂混炼均匀，出料后进行一段硫化，一段硫化温度170-175℃，压力10-12mpa，时间30-40min，一段硫化后停放20-30h后常压下再进行二段硫化，二段硫化温度200-210℃，时间2-3h。
(三)有益效果
本发明提供了一种抗老化橡胶制品及其制备方法，具有以下有益效果：
本发明中三元乙丙橡胶主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，可以极大的弥补天然橡胶不耐腐蚀，易老化的缺陷，液体聚异戊二烯橡胶作为交联补强材料加入可以充当低分子量组分，可以提高橡胶成分与填料间的结合力，在本发明橡胶制品中可以生成多种形式的交联键，即cf-nh-、cn-和c-nh-，其中c-nh-化学稳定性较好，cn-结构易水解致使交联键断裂，这种结构决定了本发明橡胶制品在高温下受应力作用时，交联键会水解并重新交联，因此具有极高的物理性能，而且本发明橡胶制品还具有良好的耐冲击性和抗老化性，适用于机械设备减震、电力电缆及汽车行业，具有极佳的应用前景和经济效益。
具体实施方式
实施例1：
一种抗老化橡胶制品，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶60份、天然橡胶25份、液体聚异戊二烯橡胶20份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸10份、聚己内酯5份、古马隆树脂8份、甲基三乙氧基硅烷2份、环烷烃橡胶油3份、羟基硅油1份、纳米氧化锌30份、聚乙烯蜡5份、玄武岩纤维22份、季戊四醇磷酸酯5份、戊二酸二乙酯1份、微晶纤维素6份、硫磺1份、增塑剂邻苯二甲酸二正辛酯1份、促进剂cz和促进剂m按质量比10:1混合而成的促进剂0.2份、防老剂h和防老剂a按质量比1:1混合而成的防老剂0.5份。
pbs/纳米sio2改性聚乳酸的制备方法如下：
将γ―氨丙基三乙氧基硅烷加入到蒸馏水中配制成一定浓度的溶液，再将纳米sio2加入，升温至55℃，超声震荡处理10min后，滤出烘干后与聚丁二酸丁二酯、聚乙二醇、聚乳酸混合加入到转矩流变仪中混合熔融，冷却后制粒即可。
上述抗老化橡胶制品的制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、天然橡胶、液体聚异戊二烯橡胶加入到开炼机中塑炼12min，辊温为50℃，辊距为1mm，然后辊距调为4mm，依次加入pbs/纳米sio2改性聚乳酸、聚己内酯、古马隆树脂、甲基三乙氧基硅烷、环烷烃橡胶油、羟基硅油、纳米氧化锌、聚乙烯蜡、玄武岩纤维、季戊四醇磷酸酯、戊二酸二乙酯、微晶纤维素、硫磺、增塑剂、促进剂、防老剂混炼均匀，出料后进行一段硫化，一段硫化温度170℃，压力10mpa，时间35min，一段硫化后停放30h后常压下再进行二段硫化，二段硫化温度210℃，时间2h。
实施例2：
一种抗老化橡胶制品，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶80份、天然橡胶20份、液体聚异戊二烯橡胶12份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸12份、聚己内酯5份、古马隆树脂8份、甲基三乙氧基硅烷2份、环烷烃橡胶油3份、羟基硅油1.2份、纳米氧化锌20份、聚乙烯蜡5份、玄武岩纤维23份、季戊四醇磷酸酯3.5份、戊二酸二乙酯2份、微晶纤维素6份、硫磺2份、增塑剂邻苯二甲酸丁苄酯0.5份、促进剂cz和促进剂m按质量比5:1混合而成的促进剂0.2份、防老剂h和防老剂a按质量比1:1混合而成的防老剂1份。
pbs/纳米sio2改性聚乳酸的制备方法如下：
将γ―氨丙基三乙氧基硅烷加入到蒸馏水中配制成一定浓度的溶液，再将纳米sio2加入，升温至50℃，超声震荡处理12min后，滤出烘干后与聚丁二酸丁二酯、聚乙二醇、聚乳酸混合加入到转矩流变仪中混合熔融，冷却后制粒即可。
上述抗老化橡胶制品的制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、天然橡胶、液体聚异戊二烯橡胶加入到开炼机中塑炼10min，辊温为50℃，辊距为1mm，然后辊距调为4mm，依次加入pbs/纳米sio2改性聚乳酸、聚己内酯、古马隆树脂、甲基三乙氧基硅烷、环烷烃橡胶油、羟基硅油、纳米氧化锌、聚乙烯蜡、玄武岩纤维、季戊四醇磷酸酯、戊二酸二乙酯、微晶纤维素、硫磺、增塑剂、促进剂、防老剂混炼均匀，出料后进行一段硫化，一段硫化温度175℃，压力12mpa，时间30min，一段硫化后停放30h后常压下再进行二段硫化，二段硫化温度210℃，时间3h。
实施例3：
一种抗老化橡胶制品，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶70份、天然橡胶30份、液体聚异戊二烯橡胶18份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸8份、聚己内酯10份、古马隆树脂5份、甲基三乙氧基硅烷1份、环烷烃橡胶油4份、羟基硅油1份、纳米氧化锌30份、聚乙烯蜡6份、玄武岩纤维22份、季戊四醇磷酸酯4份、戊二酸二乙酯1份、微晶纤维素5份、硫磺2份、增塑剂邻苯二甲酸二仲辛酯0.3份、促进剂cz和促进剂m按质量比6:1混合而成的促进剂0.1份、防老剂h和防老剂a按质量比1:1混合而成的防老剂0.3份。
pbs/纳米sio2改性聚乳酸的制备方法如下：
将γ―氨丙基三乙氧基硅烷加入到蒸馏水中配制成一定浓度的溶液，再将纳米sio2加入，升温至60℃，超声震荡处理15min后，滤出烘干后与聚丁二酸丁二酯、聚乙二醇、聚乳酸混合加入到转矩流变仪中混合熔融，冷却后制粒即可。
上述抗老化橡胶制品的制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、天然橡胶、液体聚异戊二烯橡胶加入到开炼机中塑炼10min，辊温为50℃，辊距为1mm，然后辊距调为4mm，依次加入pbs/纳米sio2改性聚乳酸、聚己内酯、古马隆树脂、甲基三乙氧基硅烷、环烷烃橡胶油、羟基硅油、纳米氧化锌、聚乙烯蜡、玄武岩纤维、季戊四醇磷酸酯、戊二酸二乙酯、微晶纤维素、硫磺、增塑剂、促进剂、防老剂混炼均匀，出料后进行一段硫化，一段硫化温度175℃，压力10mpa，时间30min，一段硫化后停放25h后常压下再进行二段硫化，二段硫化温度210℃，时间2h
实施例4：
一种抗老化橡胶制品，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶80份、天然橡胶22份、液体聚异戊二烯橡胶16份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸8份、聚己内酯7份、古马隆树脂10份、甲基三乙氧基硅烷1份、环烷烃橡胶油5份、羟基硅油2份、纳米氧化锌25份、聚乙烯蜡5份、玄武岩纤维25份、季戊四醇磷酸酯5份、戊二酸二乙酯2份、微晶纤维素5份、硫磺1份、增塑剂邻苯二甲酸二环己酯0.2份、促进剂cz和促进剂m按质量比5:1混合而成的促进剂1份、防老剂h和防老剂a按质量比1:1混合而成的防老剂0.8份。
pbs/纳米sio2改性聚乳酸的制备方法如下：
将γ―氨丙基三乙氧基硅烷加入到蒸馏水中配制成一定浓度的溶液，再将纳米sio2加入，升温至60℃，超声震荡处理12min后，滤出烘干后与聚丁二酸丁二酯、聚乙二醇、聚乳酸混合加入到转矩流变仪中混合熔融，冷却后制粒即可。
上述抗老化橡胶制品的制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、天然橡胶、液体聚异戊二烯橡胶加入到开炼机中塑炼10min，辊温为50℃，辊距为1mm，然后辊距调为4mm，依次加入pbs/纳米sio2改性聚乳酸、聚己内酯、古马隆树脂、甲基三乙氧基硅烷、环烷烃橡胶油、羟基硅油、纳米氧化锌、聚乙烯蜡、玄武岩纤维、季戊四醇磷酸酯、戊二酸二乙酯、微晶纤维素、硫磺、增塑剂、促进剂、防老剂混炼均匀，出料后进行一段硫化，一段硫化温度175℃，压力12mpa，时间30min，一段硫化后停放30h后常压下再进行二段硫化，二段硫化温度210℃，时间2h
实施例5：
一种抗老化橡胶制品，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶50份、天然橡胶20份、液体聚异戊二烯橡胶10份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸8份、聚己内酯5份、古马隆树脂5份、甲基三乙氧基硅烷1份、环烷烃橡胶油3份、羟基硅油1份、纳米氧化锌20份、聚乙烯蜡5份、玄武岩纤维22份、季戊四醇磷酸酯3份、戊二酸二乙酯1份、微晶纤维素5份、硫磺1份、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯0.1份、促进剂cz和促进剂m按质量比5:1混合而成的促进剂0.1份、防老剂h和防老剂a按质量比1:1混合而成的防老剂0.1份。
pbs/纳米sio2改性聚乳酸的制备方法如下：
将γ―氨丙基三乙氧基硅烷加入到蒸馏水中配制成一定浓度的溶液，再将纳米sio2加入，升温至50℃，超声震荡处理5min后，滤出烘干后与聚丁二酸丁二酯、聚乙二醇、聚乳酸混合加入到转矩流变仪中混合熔融，冷却后制粒即可。
上述抗老化橡胶制品的制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、天然橡胶、液体聚异戊二烯橡胶加入到开炼机中塑炼10min，辊温为50℃，辊距为1mm，然后辊距调为4mm，依次加入pbs/纳米sio2改性聚乳酸、聚己内酯、古马隆树脂、甲基三乙氧基硅烷、环烷烃橡胶油、羟基硅油、纳米氧化锌、聚乙烯蜡、玄武岩纤维、季戊四醇磷酸酯、戊二酸二乙酯、微晶纤维素、硫磺、增塑剂、促进剂、防老剂混炼均匀，出料后进行一段硫化，一段硫化温度170℃，压力10mpa，时间30min，一段硫化后停放20h后常压下再进行二段硫化，二段硫化温度200℃，时间2h
实施例6：
一种抗老化橡胶制品，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶80份、天然橡胶30份、液体聚异戊二烯橡胶20份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸12份、聚己内酯10份、古马隆树脂10份、甲基三乙氧基硅烷2份、环烷烃橡胶油5份、羟基硅油2份、纳米氧化锌30份、聚乙烯蜡10份、玄武岩纤维26份、季戊四醇磷酸酯5份、戊二酸二乙酯2份、微晶纤维素10份、硫磺2份、增塑剂邻苯二甲酸二异丁酯1份、促进剂cz和促进剂m按质量比10:1混合而成的促进剂1份、防老剂h和防老剂a按质量比1:1混合而成的防老剂1份。
pbs/纳米sio2改性聚乳酸的制备方法如下：
将γ―氨丙基三乙氧基硅烷加入到蒸馏水中配制成一定浓度的溶液，再将纳米sio2加入，升温至60℃，超声震荡处理15min后，滤出烘干后与聚丁二酸丁二酯、聚乙二醇、聚乳酸混合加入到转矩流变仪中混合熔融，冷却后制粒即可。
上述抗老化橡胶制品的制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、天然橡胶、液体聚异戊二烯橡胶加入到开炼机中塑炼20min，辊温为50℃，辊距为1mm，然后辊距调为4mm，依次加入pbs/纳米sio2改性聚乳酸、聚己内酯、古马隆树脂、甲基三乙氧基硅烷、环烷烃橡胶油、羟基硅油、纳米氧化锌、聚乙烯蜡、玄武岩纤维、季戊四醇磷酸酯、戊二酸二乙酯、微晶纤维素、硫磺、增塑剂、促进剂、防老剂混炼均匀，出料后进行一段硫化，一段硫化温度175℃，压力12mpa，时间40min，一段硫化后停放30h后常压下再进行二段硫化，二段硫化温度210℃，时间3h。
实施例7：
一种抗老化橡胶制品，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶50份、天然橡胶30份、液体聚异戊二烯橡胶10份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸12份、聚己内酯5份、古马隆树脂10份、甲基三乙氧基硅烷1份、环烷烃橡胶油5份、羟基硅油1份、纳米氧化锌30份、聚乙烯蜡5份、玄武岩纤维26份、季戊四醇磷酸酯3份、戊二酸二乙酯2份、微晶纤维素5份、硫磺2份、增塑剂邻苯二甲酸二甲酯0.1份、促进剂cz和促进剂m按质量比10:1混合而成的促进剂0.1份、防老剂h和防老剂a按质量比1:1混合而成的防老剂1份。
pbs/纳米sio2改性聚乳酸的制备方法如下：
将γ―氨丙基三乙氧基硅烷加入到蒸馏水中配制成一定浓度的溶液，再将纳米sio2加入，升温至50℃，超声震荡处理15min后，滤出烘干后与聚丁二酸丁二酯、聚乙二醇、聚乳酸混合加入到转矩流变仪中混合熔融，冷却后制粒即可。
上述抗老化橡胶制品的制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、天然橡胶、液体聚异戊二烯橡胶加入到开炼机中塑炼10min，辊温为50℃，辊距为1mm，然后辊距调为4mm，依次加入pbs/纳米sio2改性聚乳酸、聚己内酯、古马隆树脂、甲基三乙氧基硅烷、环烷烃橡胶油、羟基硅油、纳米氧化锌、聚乙烯蜡、玄武岩纤维、季戊四醇磷酸酯、戊二酸二乙酯、微晶纤维素、硫磺、增塑剂、促进剂、防老剂混炼均匀，出料后进行一段硫化，一段硫化温度175℃，压力10mpa，时间40min，一段硫化后停放20h后常压下再进行二段硫化，二段硫化温度210℃，时间2h
实施例8：
一种抗老化橡胶制品，以重量份数计包括以下重量份数的组成成分：
三元乙丙橡胶80份、天然橡胶20份、液体聚异戊二烯橡胶20份、pbs/纳米sio2改性聚乳酸8份、聚己内酯10份、古马隆树脂5份、甲基三乙氧基硅烷2份、环烷烃橡胶油3份、羟基硅油2份、纳米氧化锌20份、聚乙烯蜡10份、玄武岩纤维22份、季戊四醇磷酸酯5份、戊二酸二乙酯1份、微晶纤维素10份、硫磺1份、增塑剂邻苯二甲酸二乙酯1份、促进剂cz和促进剂m按质量比5:1混合而成的促进剂1份、防老剂h和防老剂a按质量比1:1混合而成的防老剂0.1份。
pbs/纳米sio2改性聚乳酸的制备方法如下：
将γ―氨丙基三乙氧基硅烷加入到蒸馏水中配制成一定浓度的溶液，再将纳米sio2加入，升温至60℃，超声震荡处理5min后，滤出烘干后与聚丁二酸丁二酯、聚乙二醇、聚乳酸混合加入到转矩流变仪中混合熔融，冷却后制粒即可。
上述抗老化橡胶制品的制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、天然橡胶、液体聚异戊二烯橡胶加入到开炼机中塑炼20min，辊温为50℃，辊距为1mm，然后辊距调为4mm，依次加入pbs/纳米sio2改性聚乳酸、聚己内酯、古马隆树脂、甲基三乙氧基硅烷、环烷烃橡胶油、羟基硅油、纳米氧化锌、聚乙烯蜡、玄武岩纤维、季戊四醇磷酸酯、戊二酸二乙酯、微晶纤维素、硫磺、增塑剂、促进剂、防老剂混炼均匀，出料后进行一段硫化，一段硫化温度170℃，压力12mpa，时间30min，一段硫化后停放30h后常压下再进行二段硫化，二段硫化温度200℃，时间3h。
下表1为本发明实施例1-3抗老化橡胶制品的性能测试结果：
表1：
由上表1可知，本发明抗老化橡胶制品不仅仅具有良好的力学性能，而且200℃×40h热老化后，力学性能仅有微量下降，具有良好的抗老化性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。