本发明涉及橡胶领域，特别是一种石墨烯材料同步带橡胶混炼胶及其制备方法。
背景技术：
同步带是以钢丝绳或玻璃纤维为强力层，外覆以橡胶的环形带。同步带综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点，转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。传输用同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小，传动比范围大等优点，广泛用于纺织、机床、烟草、通讯电缆、轻工、化工、冶金、仪表仪器、食品、矿山、石油、汽车等各行业各种类型的机械传动中。
目前同步带橡胶是由氯丁橡胶进行特殊处理而得到的一种高度饱和的弹性体，具有良好耐油、耐化学、耐臭氧、耐腐蚀性能，但随着同步带应用领域的扩展，现有的氯丁橡胶制作的橡胶件已经难以满足某些领域（如汽车、油田领域）对其耐磨、抗老化和耐冷热性能的要求。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种能耐磨、抗老化、尺寸稳定、耐冷热性能好、耐热耐冷的同步带用橡胶混炼胶，其是这样获得的：
一种石墨烯材料同步带橡胶混炼胶，包括如下组分：以质量份计，氢化丁腈橡胶100份；顺丁橡胶10～20份；填充剂25～83份；石墨烯1-5份；防老剂0.5～3份；软化剂0.5～2份；增塑剂0～15份；硫化剂3～5份；促进剂0.5～2份；
二辛脂0～6份；硬脂酸0～3份。
优选的，本发明所述填充剂为半补强炭黑、快压出炭黑、白炭黑或碳酸钙中的至少一种。
优选的，本发明所述增塑剂为硬脂酸、二辛脂、五氯硫酚、己二酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种。
优选的，本发明所述促进剂为三乙烯二胺或二月桂酸二丁基锡中的至少一种。
优选的，本发明所述防老剂为n-苯基-n`-环己基对苯二胺或4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺中的至少一种。
优选的，本发明所述软化剂为芳烃油、石蜡油或环烷油中的至少一种。
优选的，本发明所述石墨烯是指石墨烯se2430粉料。
优选的，本发明所述硫化剂氧化物硫化剂。
优选的，本发明所述氧化物硫化剂为氧化镁或氧化锌中的至少一种。
一种本发明所述石墨烯材料同步带橡胶混炼胶的制备方法，具体步骤如下：
（1）塑炼；按组分比例将氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶塑炼24小时；
（2）混炼；按组分比例将除氢化丁腈橡胶、顺丁橡胶、促进剂、硫化剂和增塑剂外的其他原料加入捏炼机运转1min后，再加入步骤（1）获得的氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶进行混炼，生胶在捏炼机中受到转子之间及转子与室壁之间的剧烈机械作用而降解，相对速度所产生的剪切力使橡胶大分子断裂；捏炼机塑炼的同时加入增塑剂，清扫1-3次配料，混炼时间为3-6分钟，温度为50℃～95℃；
（3）排胶、冷却；将刚混炼好的胶料进行排胶，捏炼机出片自然冷却24h，获得冷却胶；
（4）加硫混炼；按组分比例将促进剂、硫化剂以及步骤（3）获得的冷却胶放入开炼机内进行混炼，开炼机前辊和后辊速度比为1:1.25～1.27，混炼时间为3-5分钟，温度为50℃～80℃，即获得所述石墨烯材料同步带橡胶混炼胶。
本发明中，所加入的氢化丁腈橡胶具有良好耐油性能；并且由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀、耐臭氧性能；较高的抗压缩永久变形性能；同时氢化丁腈橡胶还具有高强度、高撕裂性能、耐磨性能优异等特点。
顺丁橡胶具有弹性好、耐磨性强和耐低温性能好、生热低、滞后损失小、耐屈挠性、抗龟裂性及动态性能好等优点，但也有拉伸强度较低、撕裂强度差、抗湿滑性不好、加工性能差、生胶的冷流倾向大的缺点，与氢化丁晴胶并用能有效弥补其缺点。
填充剂选自半补强炭黑、快压出炭黑、白炭黑或碳酸钙，具有调色、增加混炼胶的密度，提高混炼胶的物理性能（如提高耐磨、抗撕裂、拉伸强度等）的作用；在成品中，填充剂含量过高容易导致混炼胶分散不良，密度、硬度偏高，焦烧时间不稳定；含量过低则易导致混炼胶密度及硬度偏低，物理性能下降。
防老剂选自n-苯基-n`-环己基对苯二胺或4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺的至少一种，可以增加混炼胶的抗臭氧、疲劳特性，提高耐热氧化性能，延长产品使用寿命；成品中，防老剂含量过高容易导致混炼胶喷霜，过低则容易导致混炼胶抗氧化和抗臭氧能力下降，后续产品使用寿命缩短。
软化剂选自芳烃油、石蜡油或环烷油中的至少一种，其可降低胶料可塑性,增加混炼胶的弹性强度；成品中，软化剂含量过高将导致橡胶可塑性过高，脱辊或粘辊，喷霜；过低将导致橡胶可塑性过低，密度不均匀。
増塑剂选自硬脂酸、二辛脂、五氯硫酚、己二酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种，其可使橡胶分子间的作用力降低，从而降低橡胶的玻璃化温度，令橡胶可塑性、流动性，便于压延、压出等成型操作，同时还能改善混炼胶的某些物理机械性能，如降低硬度和定伸应力、赋予较高的弹性和较低的生热、提高耐寒性等；成品中，增塑剂含量过高将导致橡胶可塑性过高，硬度偏低；过低则导致橡胶可塑性过低，密度不均匀。
硫化促进剂选自三乙烯二胺或二月桂酸二丁基锡中至少一种，其可缩短硫化时间，降低硫化温度，从而提高生产效率，降低成本，同时可改善混炼胶的焦烧性能，使混炼胶硫化平坦性好，不易过硫，有利于改善后制品的物理机械性能；成品中，促进剂含量过高将导致混炼胶焦烧时间过短，硬度偏高；过低则将导致混炼胶焦烧时间过长，欠硫，硫化起点慢。
与现有技术相比，本申请获得的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶产品新更能稳定，耐冷耐热效果好，长期使用尺寸稳定，变形小，抗老化性能良好，耐磨，胶料拉伸强度、拉断伸长率、拉断永久变形性均能符合gb528标准的规定要求，胶料回弹性测定符合gb/t1681要求。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明技术思想进一步说明。
下述实施例中原料均通过商业途径购买。
实施例1
本实施例的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶，原料的组分和含量如下：
表1实施例1原料组分配比
本实施例的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶制备方法包括如下步骤：
1）配料；按照配方，配好各种组分作为原料；
2）塑炼；将氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶提前24小时进行塑炼；
3）混炼；除促进剂、硫化剂外，将上述组份配料后采用捏炼机进行运转1min，加入氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶进行混炼，生胶在捏炼机中受到转子之间及转子与室壁之间的剧烈机械作用而降解，前后辊采用速度比为1:1.25相对速度所产生的剪切力使橡胶大分子断裂，清扫1次配料，混炼时间为3分钟，温度为50℃；
4）排胶、冷却；将刚混炼好的胶料进行排胶，捏炼机出片冷却；
5）加硫混炼；经过24小时后，将促进剂和硫化剂放入开炼机内进行第二次混炼。开炼机前辊和后辊速度比为1:1.25～1.27，混炼时间为3-5分钟，温度为50℃～80℃，即获得石墨烯材料同步带橡胶混炼胶。
对本实施例获得的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶依据gb/t1681标准进行胶料回弹性测定试验，，结果如表1所示：
表2实施例1胶性能检测结果
从上述表格可以看出，本实施例制得的胶料拉伸强度、拉断伸长率、拉断永久变形性均能符合gb528标准的规定要求，胶料回弹性测定符合gb/t1681要求。
实施例2
本实施例的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶，原料的组分和含量如下：
表3实施例2原料组分配比
本实施例的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶制备方法包括如下步骤：
1）配料；按照配方，配好各种组分作为原料；
2）塑炼；将氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶提前24小时进行塑炼；
3）混炼；除促进剂、硫化剂和增塑剂外，将上述组份配料后采用捏炼机进行运转1min，加入氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶进行混炼，生胶在捏炼机中受到转子之间及转子与室壁之间的剧烈机械作用而降解，前后辊采用速度比为1:1.26相对速度所产生的剪切力使橡胶大分子断裂，同时在捏炼机塑炼时加入增塑剂，清扫2次配料，混炼时间为5分钟，温度为75℃；
4）排胶、冷却；将刚混炼好的胶料进行排胶，捏炼机出片冷却；
5）加硫混炼；经过24小时后，将促进剂和硫化剂放入开炼机内进行第二次混炼，即获得所述石墨烯材料同步带橡胶混炼胶。
对本实施例获得的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶进行胶料回弹性测定试验，结果如表2所示：
表4实施例2胶性能检测结果
实施例3
本实施例的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶，原料的组分和含量如下：
表5实施例3原料组分配比
本实施例的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶制备方法包括如下步骤：
1）配料；按照配方，配好各种组分作为原料；
2）塑炼；将氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶提前24小时进行塑炼；
3）混炼；除促进剂、硫化剂和增塑剂外，将上述组份配料后采用捏炼机进行运转1min，加入氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶进行混炼，生胶在捏炼机中受到转子之间及转子与室壁之间的剧烈机械作用而降解，前后辊采用速度比为1:1.27相对速度所产生的剪切力使橡胶大分子断裂，同时在捏炼机塑炼时加入增塑剂，清扫3次配料，混炼时间为6分钟，温度为95℃；
4）排胶、冷却；将刚混炼好的胶料进行排胶，捏炼机出片冷却；
5）加硫混炼；经过24小时后，将促进剂和硫化剂放入开炼机内进行第二次混炼，即获得所述石墨烯材料同步带橡胶混炼胶。
对本实施例获得的石墨烯材料同步带橡胶混炼胶进行胶料回弹性测定试验，其结果如表6所示。
在具体操作过程中，增塑剂可以选择硬脂酸、二辛脂、五氯硫酚、己二酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种；促进剂可以选择三乙烯二胺或二月桂酸二丁基锡中的至少一种；防老剂可以选择n-苯基-n`-环己基对苯二胺或4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺中的至少一种；软化剂可以选择芳烃油、石蜡油或环烷油中的至少一种；硫化剂可以选择氧化镁或氧化锌中的至少一种，均可实现本发明之目的。
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和润饰，这些改进均可实现本发明的目的，也应视为本发明的保护范围。