本发明属于橡胶材料制造技术领域，尤其涉及一种硅橡胶基耐磨复合材料及其制造方法。
背景技术：
硅橡胶作为一种重要的合成橡胶，在生活和科技研究等领域都有着重要的应用。然而传统的硅橡胶并不具备较好的抗拉伸性能和抗高温性能。在发生火灾时会变为灰烬，或受力较大时会产生极大的形变，不能够再次应用。此外，由于传统的合成橡胶耐磨性能较差，极易经磨损而破坏，不能够继续使用。
因此，有必要进一步提高硅橡胶的耐磨性能和抗拉伸强度，以丰富硅橡胶在生活和科技研究等领域的应用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种硅橡胶基耐磨复合材料及其制造方法，以解决上述技术问题的至少一种。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种硅橡胶基耐磨复合材料，包括以下重量份的组分：硅橡胶生胶105-135重量份、改性碳纤维5-12重量份、粉末硫化剂8-18重量份、氧化锌粉12-20重量份、硫磺7-15重量份、二氧化锆20-50重量份。
本发明的有益效果是：本发明所述硅橡胶基耐磨复合材料及其制造方法，具有制造方法简单、容易成型、环保无毒等优点。发明人前期进行了大量的组分以及用量的筛选实验，意外的发现，本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分的组合具有显著耐高温性能。表面涂覆有致密的二氧化硅涂层，能够在高温时使得碳纤维隔绝氧气，使得碳纤维在高温时仍能保持其优良性能，对整体的复合材料起到了增加其耐热耐高温性能的作用。同时，氧化锌粉在橡胶内三维立体存在，材料的耐磨性能得到了大幅度的提高。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，包括以下重量份的组分：硅橡胶生胶120重量份、改性碳纤维10重量份、粉末硫化剂12重量份、氧化锌粉15重量份、硫磺10重量份、二氧化锆20重量份。
进一步，所述硅橡胶生胶包括丁晴橡胶和丁苯橡胶中的至少一种。
进一步，所述改性碳纤维包括环氧树脂、乙烯基组分、增塑剂和矿物纤维。
本发明还提供一种上述硅橡胶基耐磨复合材料的制造方法，包括以下步骤：
步骤1，混炼；将105-135重量份的硅橡胶生胶在密闭式炼胶机中混炼5-10min，使得硅橡胶生胶充分均匀包辊；
步骤2，加入5-12重量份改性碳纤维、7-15重量份硫磺、12-20重量份氧化锌粉和20-50重量份二氧化锆，与橡胶填料充分混炼，混炼后排胶结束；
步骤3，加入8-18重量份粉末硫化剂，混炼均匀，并放入平板硫化机中一次硫化成型30min，得到一段硫化胶片；
步骤4，将一段硫化胶片放入到鼓风干燥箱中，保温2小时，进行二次硫化，自然冷却，得到硅橡胶基耐磨复合材料。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤3中，一次硫化成型的条件为180℃、10mpa。
进一步，所述步骤4中，鼓风干燥箱内的温度为180-200℃。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种硅橡胶基耐磨复合材料，包括以下重量份的组分：硅橡胶生胶105-135重量份、改性碳纤维5-12重量份、粉末硫化剂8-18重量份、氧化锌粉12-20重量份、硫磺7-15重量份、二氧化锆20-50重量份。所述硅橡胶生胶包括丁晴橡胶和丁苯橡胶中的至少一种。所述改性碳纤维包括环氧树脂、乙烯基组分、增塑剂和矿物纤维。制造时，包括以下步骤：步骤1，混炼；将105-135重量份的硅橡胶生胶在密闭式炼胶机中混炼5-10min，使得硅橡胶生胶充分均匀包辊；步骤2，加入5-12重量份改性碳纤维、7-15重量份硫磺、12-20重量份氧化锌粉和20-50重量份二氧化锆，与橡胶填料充分混炼，混炼后排胶结束；步骤3，加入8-18重量份粉末硫化剂，混炼均匀，并放入平板硫化机中一次硫化成型30min，得到一段硫化胶片；步骤4，将一段硫化胶片放入到鼓风干燥箱中，保温2小时，进行二次硫化，自然冷却，得到硅橡胶基耐磨复合材料。所述步骤3中，一次硫化成型的条件为180℃、10mpa。所述步骤4中，鼓风干燥箱内的温度为180-200℃。
相对于现有技术，本发明所述硅橡胶基耐磨复合材料及其制造方法，具有制造方法简单、容易成型、环保无毒等优点。发明人前期进行了大量的组分以及用量的筛选实验，意外的发现，本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分的组合具有显著耐高温性能。表面涂覆有致密的二氧化硅涂层，能够在高温时使得碳纤维隔绝氧气，使得碳纤维在高温时仍能保持其优良性能，对整体的复合材料起到了增加其耐热耐高温性能的作用。同时，氧化锌粉在橡胶内三维立体存在，材料的耐磨性能得到了大幅度的提高。
下面通过具体的实施例来进行介绍。
实施例1
一种硅橡胶基耐磨复合材料，包括以下重量组分：硅橡胶生胶10.0kg、改性碳纤维0.6kg、粉末硫化剂1.2kg、氧化锌粉1.2kg、硫磺1.2kg、二氧化锆2.0kg。制造时，将10.0kg的硅橡胶生胶在双辊混炼机中混炼10min；加入0.6kg改性碳纤维、1.2kg硫磺、2.0kg二氧化锆、1.2kg氧化锌粉，与橡胶填料充分混炼，得到混炼胶；加入1.2kg粉末硫化剂和，并放入平板硫化机中一次硫化成型，得到一段硫化胶片；将一段硫化胶片放入到鼓风干燥箱中，进行二次硫化，自然冷却，制得硅橡胶基耐磨复合材料材料。
实施例2
一种硅橡胶基耐磨复合材料，包括以下重量组分：硅橡胶生胶10kg、改性碳纤维0.75kg、粉末硫化剂1.2kg、氧化锌粉0.5kg、硫磺1.2kg、二氧化锆2.5kg。制造时，将10kg的硅橡胶生胶在双辊混炼机中混炼10min；加入0.75kg改性碳纤维、1.2kg硫磺、2.0kg二氧化锆、0.5kg氧化锌粉，与橡胶填料充分混炼，得到混炼胶；加入1.2kg粉末硫化剂和，并放入平板硫化机中一次硫化成型，得到一段硫化胶片；将一段硫化胶片放入到鼓风干燥箱中，进行二次硫化，自然冷却，制得硅橡胶基耐磨复合材料材料。
实施例3
一种硅橡胶基耐磨复合材料，包括以下重量组分：硅橡胶生胶12kg、改性碳纤维0.7kg、粉末硫化剂1.2kg、氧化锌粉0.8kg、硫磺1.2kg、二氧化锆2.0kg。制造时，将12kg的硅橡胶生胶在双辊混炼机中混炼10min；加入0.7kg改性碳纤维、1.2kg硫磺、2.0kg二氧化锆、0.8kg氧化锌粉，与橡胶填料充分混炼，得到混炼胶；加入1.2kg粉末硫化剂和，并放入平板硫化机中一次硫化成型，得到一段硫化胶片；将一段硫化胶片放入到鼓风干燥箱中，进行二次硫化，自然冷却，制得硅橡胶基耐磨复合材料材料。
对比例1
一种硅橡胶基耐磨复合材料，包括以下重量组分：硅橡胶生胶10.0kg、粉末硫化剂1.2kg、氧化锌粉0.5kg、硫磺1.2kg、二氧化锆2.0kg。制造时，将10.0kg的硅橡胶生胶在双辊混炼机中混炼10min；加入0.6kg改性碳纤维、1.2kg硫磺、2.0kg二氧化锆、0.5kg氧化锌粉，与橡胶填料充分混炼，得到混炼胶；加入1.2kg粉末硫化剂和，并放入平板硫化机中一次硫化成型，得到一段硫化胶片；将一段硫化胶片放入到鼓风干燥箱中，进行二次硫化，自然冷却，制得硅橡胶基耐磨复合材料材料。
对比例2
一种硅橡胶基耐磨复合材料，包括以下重量组分：硅橡胶生胶10.0kg、、改性碳纤维0.6kg、氧化锌粉0.8kg、硫磺1.2kg、二氧化锆2.0kg。制造时，将10.0kg的硅橡胶生胶在双辊混炼机中混炼10min；加入0.6kg改性碳纤维、1.2kg硫磺、2.0kg二氧化锆、0.8kg氧化锌粉，与橡胶填料充分混炼，得到混炼胶；加入1.2kg粉末硫化剂和，并放入平板硫化机中一次硫化成型，得到一段硫化胶片；将一段硫化胶片放入到鼓风干燥箱中，进行二次硫化，自然冷却，制得硅橡胶基耐磨复合材料材料。
对比例3
一种硅橡胶基耐磨复合材料，包括以下重量组分：硅橡胶生胶10.0kg、、改性碳纤维0.6kg、粉末硫化剂1.2kg、硫磺1.2kg、二氧化锆2.0kg。制造时，将10.0kg的硅橡胶生胶在双辊混炼机中混炼10min；加入0.6kg改性碳纤维、1.2kg硫磺、2.0kg二氧化锆，与橡胶填料充分混炼，得到混炼胶；加入1.2kg粉末硫化剂和，并放入平板硫化机中一次硫化成型，得到一段硫化胶片；将一段硫化胶片放入到鼓风干燥箱中，进行二次硫化，自然冷却，制得硅橡胶基耐磨复合材料材料。
对比例4
一种硅橡胶基耐磨复合材料，包括以下重量组分：硅橡胶生胶10.0kg、、粉末硫化剂1.2kg、硫磺1.2kg、二氧化锆2.0kg。制造时，将10.0kg的硅橡胶生胶在双辊混炼机中混炼10min；加入0.6kg改性碳纤维、1.2kg硫磺、2.0kg二氧化锆，与橡胶填料充分混炼，得到混炼胶；加入1.2kg粉末硫化剂和，并放入平板硫化机中一次硫化成型，得到一段硫化胶片；将一段硫化胶片放入到鼓风干燥箱中，进行二次硫化，自然冷却，制得硅橡胶基耐磨复合材料材料。
效果测试
将实施例1-3及对比例1-4，采用相同的工艺制作成7组硅橡胶基耐磨复合材料材料。每组随机抽取出0.5kg的硅橡胶基耐磨复合材料的样品，制成40mm×10mm×4mm的样本。测试其摩擦量和摩擦系数。
测试结果如表1所示。
表1
根据表1中的数据可以看出，本发明的技术方案能够提高硅橡胶基耐磨复合材料耐磨性能，随着加入的氧化锌粉越多，耐磨性能越好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。