本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种高强度液压破碎锤高压油管用充油顺丁橡胶及其制备方法。
背景技术：
《新型充油顺丁橡胶研制与生产》简要介绍了国内外合成橡胶技术的发展历程、种类、特征、聚合反应机理,以及工业生产、应用等情况。该文研究与开发新型充油顺丁橡胶产品,采用调节剂法改变催化剂配方和聚合速率来合成高门尼粘度基础胶;再选择合适的充油工艺生产充油顺丁橡胶。采用溶液聚合法,在5L釜和50L釜上,以顺1,3-丁二烯为单体、镍系催化剂为引发剂,制备了充油顺丁橡胶,并对工艺技术进行了小试和中试研究,以及工业试生产。本文还研究了镍系催化体系合成高门尼粘度顺丁橡胶的规律,考察了催化剂配比、单体浓度、聚合时间、辛醛的最佳加入量,以及对单体转化率、生胶门尼粘度及相对分子质量分布的影响,找出了基础胶门尼粘度和充油量、充油胶门尼粘度间的关系,确定了高门尼基础胶的合成条件,测定了充油胶的物理机械性能。在单体转化率85%以上的前提下,合成70～100的高门尼粘度顺丁橡胶;在基础胶的门尼粘度控制在80～95、充油量为35～40份(质量)的条件下,制得物理机械性能高的充油顺丁橡胶,为制备充油顺丁橡胶提供了一条可靠的技术路线。
得到的顺丁橡胶的弹性和耐磨性能好，生热和玻璃化温度低，适用于制备轮胎和耐寒橡胶制品，可以用于油管制作。但顺丁橡胶加工性能、粘合性能、抗滑性能和抗撕裂性能不佳，需要进一步改进，还需要提高橡胶的强度。
技术实现要素：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高强度液压破碎锤高压油管用充油顺丁橡胶及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高强度液压破碎锤高压油管用充油顺丁橡胶，由下列重量份的原料制成：碳纳米管20-22、丁二烯6200-6400、加氢汽油适量、环烷酸镍0.18-0.19、三异丁基铝1.8-1.9、三氟化硼乙醚2.1-2.3、辛醛1.7-1.9、高芳烃油3400-3600、钛酸四丁酯3-4、乙醇150-170、氨水24-26、水15-17、纳米聚四氟乙烯2.3-2.8、铝酸酯偶联剂2.5-2.9、纳米硼纤维1.7-2、丙烯酸三氟乙酯3-4。
所述高强度液压破碎锤高压油管用充油顺丁橡胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将钛酸四丁酯、乙醇混合，搅拌得到钛酸四丁酯乙醇溶液，加入碳纳米管搅拌均匀，将纳米聚四氟乙烯、铝酸酯偶联剂、纳米硼纤维混合研磨均匀，再加入水搅拌均匀，得到分散液，将分散液均匀滴加入所述溶液中，在250-300r/min条件下搅拌1.5-1.8h，得到混合物，然后将氨水缓慢滴加人上述混合物中，在30-35℃下搅拌反应3-3.5h后得到乳液，再加入丙烯酸三氟乙酯，搅拌均匀，过滤，干燥，得到粉末；
（2）将上述粉末放入自封袋，进行辐照，吸收剂量为56-58kGy，粉碎，过200-250目筛，得到改性碳纳米管；
（3）将丁二烯加入加氢汽油中，配制成100-105g/L的溶液，再加入改性碳纳米管，搅拌均匀，放入恒温水浴，加热至75-78℃，将高芳烃油与其他剩余成分混合均匀，滴加入丁二烯的溶液中，搅拌反应2-2.3小时得到胶液，将胶液进行水蒸气凝聚，在110-112℃滚筒上滚干，得到充油胶；
（4）将充油胶送入平板硫化机中硫化，硫化条件为145℃*35min，即得。
本发明的优点是：本发明使用钛酸四丁酯对碳纳米管进行改性，在碳纳米管表面形成了纳米二氧化钛颗粒，提高了碳纳米管的分散性，提高了橡胶的致密性和抗老化性，防止漏气；通过使用丙烯酸三氟乙酯对碳纳米管进行包覆，再进行辐照交联改性，提高了纳米二氧化钛与碳纳米管的粘结牢度，提高了碳纳米管的耐水性、亲油性和润滑性，在橡胶中分散更加均匀补强效果更好，提高了橡胶的致密性和耐磨性。通过使用铝酸酯偶联剂对纳米硼纤维、纳米聚四氟乙烯进行改性，使得纳米粉体均匀分散在橡胶中，纳米硼纤维、纳米聚四氟乙烯提高了橡胶的润滑性、耐磨性、耐热性和拉伸强度，耐腐蚀性也提高，延长了橡胶的使用寿命。
具体实施方式
一种高强度液压破碎锤高压油管用充油顺丁橡胶，由下列重量份（公斤）的原料制成：碳纳米管20、丁二烯6200、加氢汽油适量、环烷酸镍0.18、三异丁基铝1.8、三氟化硼乙醚2.1、辛醛1.7、高芳烃油3400、钛酸四丁酯3、乙醇150、氨水24、水15、纳米聚四氟乙烯2.3、铝酸酯偶联剂2.5、纳米硼纤维1.7、丙烯酸三氟乙酯3。
所述高强度液压破碎锤高压油管用充油顺丁橡胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将钛酸四丁酯、乙醇混合，搅拌得到钛酸四丁酯乙醇溶液，加入碳纳米管搅拌均匀，将纳米聚四氟乙烯、铝酸酯偶联剂、纳米硼纤维混合研磨均匀，再加入水搅拌均匀，得到分散液，将分散液均匀滴加入所述溶液中，在250r/min条件下搅拌1.5h，得到混合物，然后将氨水缓慢滴加人上述混合物中，在30℃下搅拌反应3h后得到乳液，再加入丙烯酸三氟乙酯，搅拌均匀，过滤，干燥，得到粉末；
（2）将上述粉末放入自封袋，进行辐照，吸收剂量为56kGy，粉碎，过200目筛，得到改性碳纳米管；
（3）将丁二烯加入加氢汽油中，配制成100g/L的溶液，再加入改性碳纳米管，搅拌均匀，放入恒温水浴，加热至75℃，将高芳烃油与其他剩余成分混合均匀，滴加入丁二烯的溶液中，搅拌反应2小时得到胶液，将胶液进行水蒸气凝聚，在110℃滚筒上滚干，得到充油胶；
（4）将充油胶送入平板硫化机中硫化，硫化条件为145℃*35min，即得。
实验数据：
该实施例橡胶材料的拉伸强度为5.5MPa，撕裂强度为28.5kN/m，拉断伸长率为485%，拉伸永久变形为20%，100%定伸应力为1.45MPa，300%定伸应力为2.4MPa，邵尔A硬度为59度，阿克隆磨耗为1.95cm3。