本发明属于高分子材料领域，具体地，涉及一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料及其制备方法。
背景技术：
电缆和管道穿隔密封装置广泛应用于船舶制造、海洋工程、石油化工、电力电信、国防军工、污水处理、工业及民用建筑等领域。一旦在某一特定环境内发生一种危险状态时，密封模块可以防止火焰、烟雾、气体和水通过电缆和管道贯穿件到达邻近的结构部分。虽然电缆和管道穿隔密封装置可以被视为安装设施的一个较小部件，但是该部件在保护人员、财产和连续操作方面都扮演至关重要的作用。
近几年来，随着科学技术的不断发展，相关行业对电缆、管道密封装置的技术要求越来越高，不仅要求电缆密封件具有高密封性，而且还要求产品具有防火阻燃、防爆、抗老化、防水、防气、抗电磁屏蔽、长期耐腐蚀等性能，然而现有的电缆密封件还满足不了现阶段的要求。
用于电缆密封件的材料，不仅要求气体漏率小，还应具有放热量低、良好的流动性、强度适中、施工性能便利以及绝缘性等特性。航天工程、化工机械、建筑工程中用到的环氧树脂、聚氨脂、聚硫橡胶（酚醛聚硫橡胶、聚氨脂改性聚硫橡胶）及氯丁橡胶等高分子有机密封材料，有的可能也具备气密性功能，但因它们本身的放热性、粘度、强度、施工性能以及绝缘性，船舶制造业中常用的电缆密封材料，其主要功能是水密性，一般不考虑气密性问题。
技术实现要素：
发明目的：为了克服上述不足，本发明的目的在于提供一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料。
本发明所采用的技术方案：本发明提供了一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料，所述用于电缆密封件的新型复合橡胶材料包括以下重量配比的原料：丁腈橡胶35~45份、三元乙丙橡胶35~45份、碳纤维增强聚氨酯20~30份、超高分子量聚乙烯10~20份、聚四氟乙烯10~20份、补强剂1~5份、防老剂0.5~3份、相容剂0.5~3份、促进剂0.5~2份、增塑剂0.1~0.6份、硅烷偶联剂1~3份、硫磺粉1~3份、氧化锌1~5份、硬脂酸2~6份。
进一步地，所述用于电缆密封件的新型复合橡胶材料包括以下重量配比的原料：丁腈橡胶36~40份、三元乙丙橡胶36~40份、碳纤维增强聚氨酯22~26份、超高分子量聚乙烯13~16份、聚四氟乙烯12~15份、补强剂2~5份、防老剂1~3份、相容剂1~3份、促进剂0.5~1份、增塑剂0.1~0.3份、硅烷偶联剂1~3份、硫磺粉1~3份、氧化锌1~3份、硬脂酸2~4份。
更进一步地，所述用于电缆密封件的新型复合橡胶材料包括以下重量配比的原料：丁腈橡胶36份、三元乙丙橡胶40份、碳纤维增强聚氨酯24份、超高分子量聚乙烯13份、聚四氟乙烯15份、补强剂5份、防老剂2份、相容剂2份、促进剂1份、增塑剂0.2份、硅烷偶联剂3份、硫磺粉3份、氧化锌1份、硬脂酸2份。
进一步地，所述防老剂包括防老剂rd、防老剂124、防老剂4020、防老剂mb、防老剂zmmbi、防老剂nbc中的一种或一种以上的组合。
进一步地，所述促进剂包括促进剂cbs、促进剂dm、促进剂tbbs、促进剂nobs、促进剂tmtd、促进剂na-22中的两种或两种以上的组合。
进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸脂二异辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、己二酸二辛酯中的至少一种。
进一步地，所述碳纤维增强聚氨酯的碳纤维的平均纤维长度在50～100mm的范围内，单丝数在2000～10,000根的范围内。
进一步地，所述补强剂为纳米二氧化硅粉
进一步地，所述的一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、制备橡胶母炼胶：将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶一起送入到密炼机中密炼5min，密炼压力为0.5~1.0mpa，排胶温度设为100~120℃，得到母炼胶，母炼胶停放时间为24h；b、母炼胶二段混炼：将碳纤维增强聚氨酯、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、补强剂、防老剂、相容剂、促进剂、增塑剂、硅烷偶联剂、硫磺粉、氧化锌、硬脂酸搅拌混合均匀，加入在密炼机中向步骤a得到的母炼胶中进行二段混炼5min；c、硫化，硫化温度为175～190℃：将二段加硫后的混炼胶成型后填入模具，在硫化机上硫化5min。
进一步地，所述步骤c中的硫化温度设置为185~190℃。
本发明的有益效果是：
本发明采用丁腈橡胶和三元乙丙橡胶作为橡胶主体材料，通过与碳纤维增强聚氨酯、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯复配融合，得到一种专门针对处于海洋环境中的电缆与密封壳体之间的一种新型复合橡胶材料，具有高气密性、耐磨、耐老化、耐油性、长期耐腐蚀等特点。碳纤维增强聚氨酯用于复合密封橡胶材料，在压缩强度达到条件下，其耐酸性、耐碱性和抗辐射性等明显优于目前常用的传统密封填料。此外，本发明还具有所述用于电缆密封件的新型复合橡胶材料的制备方法简单，可操作性强、制备过程对环境污染小，环保、可持续发展。
具体实施方式
下面将通过几个具体实施例，进一步阐明本发明，这些实施例只是为了说明问题，并不是一种限制。
实施例1：
一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料，包括以下重量配比的原料：丁腈橡胶36份、三元乙丙橡胶40份、碳纤维增强聚氨酯24份、超高分子量聚乙烯13份、聚四氟乙烯15份、补强剂5份、防老剂2份、相容剂2份、促进剂1份、增塑剂0.2份、硅烷偶联剂3份、硫磺粉3份、氧化锌1份、硬脂酸2份。
所述防老剂为防老剂rd和防老剂124。
所述促进剂包括促进剂dm和促进剂nobs。
所述增塑剂为邻苯二甲酸脂二异辛酯。
所述碳纤维增强聚氨酯的碳纤维的平均纤维长度在50～100mm的范围内，单丝数在2000～10,000根的范围内。
所述补强剂为纳米二氧化硅粉
所述的一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、制备橡胶母炼胶：将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶一起送入到密炼机中密炼5min，密炼压力为0.5~1.0mpa，排胶温度设为100~120℃，得到母炼胶，母炼胶停放时间为24h；b、母炼胶二段混炼：将碳纤维增强聚氨酯、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、补强剂、防老剂、相容剂、促进剂、增塑剂、硅烷偶联剂、硫磺粉、氧化锌、硬脂酸搅拌混合均匀，加入在密炼机中向步骤a得到的母炼胶中进行二段混炼5min；c、硫化，硫化温度为185℃：将二段加硫后的混炼胶成型后填入模具，在硫化机上硫化5min。
实施例2：
一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料，包括以下重量配比的原料：丁腈橡胶40份、三元乙丙橡胶38份、碳纤维增强聚氨酯22份、超高分子量聚乙烯14份、聚四氟乙烯12份、补强剂4份、防老剂3份、相容剂1份、促进剂0.5份、增塑剂0.1份、硅烷偶联剂2份、硫磺粉11份、氧化锌2份、硬脂酸3份。
所述防老剂为防老剂rd和防老剂4020。
所述促进剂为促进剂cbs、促进剂dm和促进剂nobs。
所述增塑剂为邻苯二甲酸脂二异辛酯。
所述碳纤维增强聚氨酯的碳纤维的平均纤维长度在50～100mm的范围内，单丝数在2000～10,000根的范围内。
所述补强剂为纳米二氧化硅粉
所述的一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、制备橡胶母炼胶：将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶一起送入到密炼机中密炼5min，密炼压力为0.5~1.0mpa，排胶温度设为100~120℃，得到母炼胶，母炼胶停放时间为24h；b、母炼胶二段混炼：将碳纤维增强聚氨酯、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、补强剂、防老剂、相容剂、促进剂、增塑剂、硅烷偶联剂、硫磺粉、氧化锌、硬脂酸搅拌混合均匀，加入在密炼机中向步骤a得到的母炼胶中进行二段混炼5min；c、硫化，硫化温度为187℃：将二段加硫后的混炼胶成型后填入模具，在硫化机上硫化5min。
实施例3：
一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料，包括以下重量配比的原料：丁腈橡胶38份、三元乙丙橡胶36份、碳纤维增强聚氨酯26份、超高分子量聚乙烯16份、聚四氟乙烯14份、补强剂2份、防老剂1份、相容剂3份、促进剂0.5份、增塑剂0.3份、硅烷偶联剂1份、硫磺粉2份、氧化锌3份、硬脂酸4份。
所述防老剂包括防老剂rd和防老剂mb。
所述促进剂包括促进剂tbbs和促进剂na-22。
所述增塑剂为邻苯二甲酸脂二异辛酯。
所述碳纤维增强聚氨酯的碳纤维的平均纤维长度在50～100mm的范围内，单丝数在2000～10,000根的范围内。
所述补强剂为纳米二氧化硅粉
所述的一种用于电缆密封件的新型复合橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、制备橡胶母炼胶：将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶一起送入到密炼机中密炼5min，密炼压力为0.5~1.0mpa，排胶温度设为100~120℃，得到母炼胶，母炼胶停放时间为24h；b、母炼胶二段混炼：将碳纤维增强聚氨酯、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、补强剂、防老剂、相容剂、促进剂、增塑剂、硅烷偶联剂、硫磺粉、氧化锌、硬脂酸搅拌混合均匀，加入在密炼机中向步骤a得到的母炼胶中进行二段混炼5min；c、硫化，硫化温度为190℃：将二段加硫后的混炼胶成型后填入模具，在硫化机上硫化5min。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。