本发明涉及橡胶材料技术领域，特别是一种耐磨阻燃减振垫片材料。
背景技术：
减振橡胶制品常用于铁路运输车辆、汽车、机械等工业生产部门，其通过吸收或通过制品的高阻尼作用消减由运动产生的震动,从而达到减振的目的。减振橡胶制品中以减振垫片最为为常见，例如在汽车发动机工作的时候，活塞在气缸内的往复运动、气缸内燃料的燃烧及其它运动部件随活塞杆的运动均会造成发动机剧烈震动。如果把发动机直接连接到底盘上，会使底盘也跟着震动，影响汽车的操控性及舒适性。在汽车发动机和底盘之间安装减振垫片，以利用减振垫片的弹性变形来吸收发动机产生的震动，有利于保护发动机和提高车辆乘坐的舒适性。
随着现代工业的发展，人们对汽车的要求越来越严格，要求车辆能在各种条件下都具有优良减振性能。减振垫片作为现代汽车等工业中必不可少的零件之一，对减振垫片材料的要求随之也越来越高。现有技术中的减振垫片材料通常存在阻燃性能低、易老化、耐磨性能不佳的缺陷，严重影了减振垫片材料的使用寿命。
技术实现要素：
基于背景技术提出的问题，本发明提出了一种耐磨阻燃减振垫片材料，所述减振垫片材料具有良好耐磨、阻燃效果以及优异的耐候性能，同时径向拉伸强度高、硬度适中、弹性好、使用寿命长，成本低。
本发明提出的一种耐磨阻燃减振垫片材料，其原料按重量份包括：环氧化天然橡胶55-75份、氯丁橡胶25-35份、聚异戊二烯橡胶10-25份、磷酸酯改性聚氨酯弹性体5-25份、硬脂酸1-3份、氧化锌1-2.5份、促进剂TT 1.5-3.5份、促进剂CZ 1-1.8份、硫磺0.1-0.5份、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺0.5-2份、过氧化二异丙苯1-3份、蛋白石5-10份、纳米二氧化钛5-15份、纳米硅铝管2-12份、硅烷偶联剂1-5份、硼酸锌3-8份、磷酸二苯酯2-5份、三聚氰胺1-4份、防老剂0.5-2份、防老助剂0.1-0.3份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1-5份、一缩二乙二醇二苯甲酸酯0.5-2份。
优选地，所述环氧化天然橡胶是由重量配比为5:1-2的环氧化度为10％的环氧化天然橡胶和环氧化度为30％的环氧化天然橡胶组成。
优选地，所述氯丁橡胶是由氯丁二烯100重量份和氯乙烯2-30重量份经乳液共聚制得。
优选地，所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体的制备方法包括：按重量份将三羟甲基氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯10-13份、三乙胺1-2份加热至85-105℃，在氮气保护的条件下保温反应5-7h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯14-18份，在190-200℃下保温反应15-20h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，再加入端异氰酸酯基聚氨酯50-400份，在160-180℃下熔融共混反应，得到所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体。
优选地，所述端异氰酸酯基聚氨酯是通过将聚酯/聚醚多元醇与二异氰酸酯进行封端反应制得，其数均分子量为1000-10000。
优选地，所述聚酯/聚醚多元醇为聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇混合酯、聚四氢呋喃醚、聚环氧乙烷二醇、聚环氧丙烷二醇中的一种或者多种的组合；所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、氢化4，4-二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4，4-二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或者多种的组合。
优选地，所述防老剂是由防老剂4010、防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂3100中的一种或者多种组成。
优选地，所述防老助剂是由微晶石蜡与微晶蜡OK1987组成，微晶石蜡与微晶蜡OK1987的重量配比为1:0.8-1.2。
优选地，其原料按重量份包括：环氧化天然橡胶60-65份、氯丁橡胶28-32份、聚异戊二烯橡胶15-20份、磷酸酯改性聚氨酯弹性体10-20份、硬脂酸1-2份、氧化锌1.5-2份、促进剂TT 2-2.5份、促进剂CZ 1.2-1.6份、硫磺0.2-0.4份、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺1-1.5份、过氧化二异丙苯1.5-2.5份、蛋白石7-8份、纳米二氧化钛8-12份、纳米硅铝管5-8份、硅烷偶联剂2-4份、硼酸锌5-6份、磷酸二苯酯3-4份、三聚氰胺2-3份、防老剂1-1.5份、防老助剂0.1-0.2份、甲基丙烯酸缩水甘油酯2-4份、一缩二乙二醇二苯甲酸酯1-1.5份。
优选地，所述耐磨阻燃减振垫片材料的制备方法包括：将环氧化天然橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶加入密炼机中进行密练，得到橡胶主料，向所述橡胶主料中加入磷酸酯改性聚氨酯弹性体、蛋白石、纳米二氧化钛、纳米硅铝管、硅烷偶联剂继续进行密练，得到混合物料，向所述混合物料中加入硼酸锌、磷酸二苯酯、三聚氰胺、防老剂、防老助剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、一缩二乙二醇二苯甲酸酯混炼均匀后，再加入硬脂酸、氧化锌、促进剂TT、促进剂CZ、硫磺、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺、过氧化二异丙苯混炼均匀，升温至170-190℃后再混炼0.5-1h，降温出料，得到所述耐磨阻燃减振垫片材料。
本发明中，所述耐磨阻燃减振垫片材料采用环氧化天然橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶配合使用，不仅互溶性好，而且改善了胶料的耐热性能、粘结力、刚度及交联度，所得制品的弹性及粘结性能优异，并且氯丁橡胶本身具有优异的弹性、耐油性、耐介质及耐疲劳性，与环氧化天然橡胶配合使用，可使本发明减振垫材料具有优异的弹性和耐磨减震性能；磷酸酯改性聚氨酯弹性体通过将三羟甲基氨基甲烷、亚磷酸三甲酯和磷酸三甲酯作为原料合成一种端氨基的磷酸酯单体，其氨基部分可以与端异氰酸酯基聚氨酯中的异氰酸酯基之间发生缩合反应，生成一种同时含有聚氨酯主链和磷酸酯侧链的大分子阻燃橡胶，其既可以利用所包含的聚氨酯主链结构与其它橡胶主料形成良好结合，这种突出的优点解决了传统的氢氧化物阻燃剂带来的析出问题，在不影响橡胶材料主体致密性的前提下，还能够赋予橡胶材料良好的阻燃性能；而且将上述磷酸酯改性聚氨酯弹性体与硼酸锌、磷酸二苯酯、三聚氰胺形成良好复配得到了一种阻燃和协效于一体的高效高分子基阻燃剂，使本发明在提高氧指数的同时，也提高了抑制烟雾性能，从而大幅提高本发明的阻燃效果；此外，本发明中为了改善减振垫片材料的耐磨特性，通过采用蛋白石、纳米二氧化钛、纳米硅铝管作为补强剂，其表面具有许多能和橡胶反应的化学基团，其分散于橡胶分子中，与橡胶分子链相互缠绕，起到物理交联点的作用，提高了橡胶的定伸强度、拉伸强度和拉断伸长率；硬脂酸、氧化锌的添加剂可以提高橡胶硫化时的硫化效率、提高减振垫片的耐热性能以及改善密封件材料的物理力学性能；由硫磺、过氧化二异丙苯、促进剂TT、促进剂CZ、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺组成的快速硫化体系使主料的分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性强度增加，并且材料在制备过程中的硫化成型时间大大缩短，硫化后力学性能大大提高；加入的防老剂，能与橡胶分子发生反应，保持橡胶最佳的机械性能，提高本发明的耐老化性能；防老助剂选择不同结晶度的微晶石蜡与微晶蜡OK1987的混合使用，可提高材料的耐臭氧性能，同时进一步提高本发明可塑性，降低了原料粘度和混炼时的温度，改善分散性与混合性，提高本发明的拉伸强度、伸长率和减震性能；甲基丙烯酸缩水甘油酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯作为增塑剂使用，可提高本发明可塑性，降低了原料粘度和混炼时的温度，改善分散性与混合性，可提供良好的加工性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐磨阻燃减振垫片材料，其原料按重量份包括：环氧化天然橡胶55份、氯丁橡胶35份、聚异戊二烯橡胶10份、磷酸酯改性聚氨酯弹性体25份、硬脂酸1份、氧化锌2.5份、促进剂TT 1.5份、促进剂CZ 1.8份、硫磺0.1份、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺2份、过氧化二异丙苯1份、蛋白石10份、纳米二氧化钛5份、纳米硅铝管12份、硅烷偶联剂1份、硼酸锌8份、磷酸二苯酯2份、三聚氰胺4份、防老剂0.5份、防老助剂0.3份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1份、一缩二乙二醇二苯甲酸酯2份；
所述环氧化天然橡胶是由重量配比为5:1的环氧化度为10％的环氧化天然橡胶和环氧化度为30％的环氧化天然橡胶组成；所述氯丁橡胶是由氯丁二烯100重量份和氯乙烯2重量份经乳液共聚制得；
所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体的制备方法包括：按重量份将三羟甲基氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯10份、三乙胺2份加热至85℃，在氮气保护的条件下保温反应7h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯14份，在200℃下保温反应15h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，再加入端异氰酸酯基聚氨酯400份，在160℃下熔融共混反应，得到所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体；所述端异氰酸酯基聚氨酯是通过将聚己二酸丁二醇酯与六亚甲基二异氰酸酯进行封端反应制得，其数均分子量为1000；
所述防老剂是由防老剂4010组成；所述防老助剂是由微晶石蜡与微晶蜡OK1987组成，微晶石蜡与微晶蜡OK1987的重量配比为1:0.8；
本实施例中，所述耐磨阻燃减振垫片材料的制备方法包括：将环氧化天然橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶加入密炼机中进行密练，得到橡胶主料，向所述橡胶主料中加入磷酸酯改性聚氨酯弹性体、蛋白石、纳米二氧化钛、纳米硅铝管、硅烷偶联剂继续进行密练，得到混合物料，向所述混合物料中加入硼酸锌、磷酸二苯酯、三聚氰胺、防老剂、防老助剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、一缩二乙二醇二苯甲酸酯混炼均匀后，再加入硬脂酸、氧化锌、促进剂TT、促进剂CZ、硫磺、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺、过氧化二异丙苯混炼均匀，升温至170℃后再混炼1h，降温出料，得到所述耐磨阻燃减振垫片材料。
实施例2
一种耐磨阻燃减振垫片材料，其原料按重量份包括：环氧化天然橡胶75份、氯丁橡胶25份、聚异戊二烯橡胶25份、磷酸酯改性聚氨酯弹性体5份、硬脂酸3份、氧化锌1份、促进剂TT 3.5份、促进剂CZ 1份、硫磺0.5份、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺0.5份、过氧化二异丙苯3份、蛋白石5份、纳米二氧化钛15份、纳米硅铝管2份、硅烷偶联剂5份、硼酸锌3份、磷酸二苯酯5份、三聚氰胺1份、防老剂2份、防老助剂0.1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯5份、一缩二乙二醇二苯甲酸酯0.5份；
所述环氧化天然橡胶是由重量配比为5:2的环氧化度为10％的环氧化天然橡胶和环氧化度为30％的环氧化天然橡胶组成；所述氯丁橡胶是由氯丁二烯100重量份和氯乙烯30重量份经乳液共聚制得；
所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体的制备方法包括：按重量份将三羟甲基氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯13份、三乙胺1份加热至105℃，在氮气保护的条件下保温反应5h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯18份，在190℃下保温反应20h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，再加入端异氰酸酯基聚氨酯50份，在180℃下熔融共混反应，得到所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体；所述端异氰酸酯基聚氨酯是通过将聚己二酸乙二醇酯与氢化4，4-二苯甲烷二异氰酸酯进行封端反应制得，其数均分子量为10000；
所述防老剂是由防老剂4010NA组成；所述防老助剂是由微晶石蜡与微晶蜡OK1987组成，微晶石蜡与微晶蜡OK1987的重量配比为1:1.2；
本实施例中，所述耐磨阻燃减振垫片材料的制备方法包括：将环氧化天然橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶加入密炼机中进行密练，得到橡胶主料，向所述橡胶主料中加入磷酸酯改性聚氨酯弹性体、蛋白石、纳米二氧化钛、纳米硅铝管、硅烷偶联剂继续进行密练，得到混合物料，向所述混合物料中加入硼酸锌、磷酸二苯酯、三聚氰胺、防老剂、防老助剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、一缩二乙二醇二苯甲酸酯混炼均匀后，再加入硬脂酸、氧化锌、促进剂TT、促进剂CZ、硫磺、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺、过氧化二异丙苯混炼均匀，升温至190℃后再混炼0.5h，降温出料，得到所述耐磨阻燃减振垫片材料。
实施例3
一种耐磨阻燃减振垫片材料，其原料按重量份包括：环氧化天然橡胶60份、氯丁橡胶32份、聚异戊二烯橡胶15份、磷酸酯改性聚氨酯弹性体20份、硬脂酸1份、氧化锌2份、促进剂TT 2份、促进剂CZ 1.6份、硫磺0.2份、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺1.5份、过氧化二异丙苯1.5份、蛋白石8份、纳米二氧化钛8份、纳米硅铝管8份、硅烷偶联剂2份、硼酸锌6份、磷酸二苯酯3份、三聚氰胺3份、防老剂1份、防老助剂0.2份、甲基丙烯酸缩水甘油酯2份、一缩二乙二醇二苯甲酸酯1.5份；
所述环氧化天然橡胶是由重量配比为5:1.5的环氧化度为10％的环氧化天然橡胶和环氧化度为30％的环氧化天然橡胶组成；所述氯丁橡胶是由氯丁二烯100重量份和氯乙烯16重量份经乳液共聚制得；
所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体的制备方法包括：按重量份将三羟甲基氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯11份、三乙胺1.5份加热至95℃，在氮气保护的条件下保温反应6h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯14份，在195℃下保温反应17h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，再加入端异氰酸酯基聚氨酯200份，在170℃下熔融共混反应，得到所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体；所述端异氰酸酯基聚氨酯是通过将聚酯/聚醚多元醇与二异氰酸酯进行封端反应制得，其数均分子量为5000，所述聚酯/聚醚多元醇为聚己二酸乙二醇丁二醇混合酯和聚四氢呋喃醚，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯；
所述防老剂是由防老剂4010和防老剂4020组成；所述防老助剂是由微晶石蜡与微晶蜡OK1987组成，微晶石蜡与微晶蜡OK1987的重量配比为1:1；
本实施例中，所述耐磨阻燃减振垫片材料的制备方法包括：将环氧化天然橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶加入密炼机中进行密练，得到橡胶主料，向所述橡胶主料中加入磷酸酯改性聚氨酯弹性体、蛋白石、纳米二氧化钛、纳米硅铝管、硅烷偶联剂继续进行密练，得到混合物料，向所述混合物料中加入硼酸锌、磷酸二苯酯、三聚氰胺、防老剂、防老助剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、一缩二乙二醇二苯甲酸酯混炼均匀后，再加入硬脂酸、氧化锌、促进剂TT、促进剂CZ、硫磺、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺、过氧化二异丙苯混炼均匀，升温至180℃后再混炼0.7h，降温出料，得到所述耐磨阻燃减振垫片材料。
实施例4
一种耐磨阻燃减振垫片材料，其原料按重量份包括：环氧化天然橡胶65份、氯丁橡胶28份、聚异戊二烯橡胶20份、磷酸酯改性聚氨酯弹性体10份、硬脂酸2份、氧化锌1.5份、促进剂TT 2.5份、促进剂CZ 1.2份、硫磺0.4份、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺1份、过氧化二异丙苯2.5份、蛋白石7份、纳米二氧化钛12份、纳米硅铝管5份、硅烷偶联剂4份、硼酸锌5份、磷酸二苯酯4份、三聚氰胺2份、防老剂1.5份、防老助剂0.1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯4份、一缩二乙二醇二苯甲酸酯1份；
所述环氧化天然橡胶是由重量配比为5:1.6的环氧化度为10％的环氧化天然橡胶和环氧化度为30％的环氧化天然橡胶组成；所述氯丁橡胶是由氯丁二烯100重量份和氯乙烯15重量份经乳液共聚制得；
所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体的制备方法包括：按重量份将三羟甲基氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯12份、三乙胺1.6份加热至100℃，在氮气保护的条件下保温反应6h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯16份，在195℃下保温反应18h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，再加入端异氰酸酯基聚氨酯100份，在170℃下熔融共混反应，得到所述磷酸酯改性聚氨酯弹性体；所述端异氰酸酯基聚氨酯是通过将聚酯/聚醚多元醇与二异氰酸酯进行封端反应制得，其数均分子量为6000，所述聚酯/聚醚多元醇为聚环氧乙烷二醇和聚环氧丙烷二醇；所述二异氰酸酯为4，4-二苯甲烷二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯；
所述防老剂是由防老剂4010和防老剂3100组成；所述防老助剂是由微晶石蜡与微晶蜡OK1987组成，微晶石蜡与微晶蜡OK1987的重量配比为1:0.9；
本实施例中，所述耐磨阻燃减振垫片材料的制备方法包括：将环氧化天然橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶加入密炼机中进行密练，得到橡胶主料，向所述橡胶主料中加入磷酸酯改性聚氨酯弹性体、蛋白石、纳米二氧化钛、纳米硅铝管、硅烷偶联剂继续进行密练，得到混合物料，向所述混合物料中加入硼酸锌、磷酸二苯酯、三聚氰胺、防老剂、防老助剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、一缩二乙二醇二苯甲酸酯混炼均匀后，再加入硬脂酸、氧化锌、促进剂TT、促进剂CZ、硫磺、N，N′-间苯撑双马来酰亚胺、过氧化二异丙苯混炼均匀，升温至185℃后再混炼0.8h，降温出料，得到所述耐磨阻燃减振垫片材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。