本发明涉及橡胶材料技术领域，具体涉及一种高性能环保型橡胶及其制备方法。
背景技术：
橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(Tg)低，分子量往往很大，大于几十万，早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料，高弹性的高分子化合物：分为天然橡胶与合成橡胶二种，天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得，橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面，天然橡胶是由胶乳制造的，胶乳中所含的非橡胶成分有一部分就留在固体的天然橡胶中，一般天然橡胶中含橡胶烃92%-95%，而非橡胶烃占5%-8%，由于制法不同，产地不同乃至采胶季节不同，这些成分的比例可能有差异，但基本上都在范围以内，蛋白质可以促进橡胶的硫化，延缓老化，另一方面，蛋白质有较强的吸水性，可引起橡胶吸潮发霉、绝缘性下降，蛋白质还有增加生热性的缺点；丙酮抽出物是一些高级脂肪酸及固醇类物质，其中有一些起天然防老剂和促进剂作用，还有的能帮助粉状配合剂在混炼过程中分散并对生胶起软化的作用；灰分中主要含磷酸镁和磷酸钙等盐类，有很少量的铜、锰、铁等金属化合物，因为这些变价金属离子能促进橡胶老化，所以他们的含量应控制。
现有技术中，橡胶的电绝缘性、稳定性较差，此外，在低温下容易脆裂，大大影响制约了橡胶的使用性能。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高性能环保型橡胶，该橡胶具有良好的电绝缘性、稳定性，在低温下不易脆裂，同时本发明原料易得、安全无毒环保，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种高性能环保型橡胶，包括以下重量份的原料：
氯化聚乙烯橡胶36-42份、硅橡胶28-32份、改性氢氧化铝22-26份、聚环氧乙烷16-20份、三聚氰胺10-12份、氧化铁6-8份、氧化铝5-7份、阻燃剂4-6份、相容剂3-5份、抗氧化剂1-3份、硫化促进剂1-2份。
优选地，所述高性能环保型橡胶包括以下重量份的原料：
氯化聚乙烯橡胶39份、硅橡胶30份、改性氢氧化铝24份、聚环氧乙烷18份、三聚氰胺11份、氧化铁7份、氧化铝6份、阻燃剂5份、相容剂4份、抗氧化剂2份、硫化促进剂1.5份。
优选地，所述改性氢氧化铝为向反应釜中加入粒径为2-4mm氢氧化铝，再向其中加入磷酸三辛酯，搅拌速度为1100-1200r/min，温度为110-120℃，随后加入KH-570，继续搅拌35-45min，即得改性氢氧化铝。
优选地，所述加入KH-570质量为氢氧化铝质量的10-16%。
优选地，所述阻燃剂为磷酸酯阻燃剂。
优选地，所述相容剂为噁唑啉型。
优选地，所述抗氧化剂为抗氧化剂168。
优选地，所述硫化促进剂为S-80。
本发明还提供一种高性能环保型橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将氯化聚乙烯橡胶、硅橡胶、改性氢氧化铝，依次加入高速搅拌机中，转速为1150-1250r/min，搅拌35-45分钟，待冷却后，将混合物送入到双辊筒开炼机上，辊距2-4mm包辊翻炼，得到混合物A；
步骤三，将聚环氧乙烷、三聚氰胺、氧化铁、氧化铝按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为1100-1200r/min，搅拌时间为35-45min，得到混合物，再将混合物加入到反应釜中，在温度为100-110℃反应20-25分钟，制得混合物B；
步骤四，向步骤二中制得的混合物A、步骤三中制得的混合物B、阻燃剂、相容剂、抗氧化剂混合得到混合物C，向混合物C中加入硫化促进剂，送入双辊筒开炼机上，割胶翻炼，翻炼均匀后，辊温45-55℃，混炼35-45分钟，得到混合物D；
步骤五，将步骤四制得的混合物D，采用两段硫化方法，一段硫化条件为：压力12-14MPa，温度145-155℃，时间15-25分钟，二段硫化条件为温度175-185℃，时间1-2h，制得发明的高性能环保型橡胶。
优选地，所述高性能环保型橡胶的制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将氯化聚乙烯橡胶、硅橡胶、改性氢氧化铝，依次加入高速搅拌机中，转速为1200r/min，搅拌40分钟，待冷却后，将混合物送入到双辊筒开炼机上，辊距3mm包辊翻炼，得到混合物A；
步骤三，将聚环氧乙烷、三聚氰胺、氧化铁、氧化铝按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为1150r/min，搅拌时间为40min，得到混合物，再将混合物加入到反应釜中，在温度为105℃反应22.5分钟，制得混合物B；
步骤四，向步骤二中制得的混合物A、步骤三中制得的混合物B、阻燃剂、相容剂、抗氧化剂混合得到混合物C，向混合物C中加入硫化促进剂，送入双辊筒开炼机上，割胶翻炼，翻炼均匀后，辊温50℃，混炼40分钟，得到混合物D；
步骤五，将步骤四制得的混合物D，采用两段硫化方法，一段硫化条件为：压力13MPa，温度150℃，时间20分钟，二段硫化条件为温度180℃，时间1.5h，制得发明的高性能环保型橡胶。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种高性能环保型橡胶，氯化聚乙烯橡胶、硅橡胶二者配合具有良好的耐油性能、同时加入的改性氢氧化铝经过改性之后可以增强橡胶的阻燃性，此外加入的阻燃剂与改性氢氧化铝相配合，进一步的提高橡胶的阻燃性，加入的磷酸酯阻燃剂对改性氢氧化铝具有包覆作用，使氢氧化铝在橡胶中有很大的分散性，继而提高阻燃性。
（2）本发明的一种高性能环保型橡胶，添加的氧化铁、氧化铝增强橡胶的稳定性，同时改善材料的阻燃性，添加的噁唑啉型能够增加氯化聚乙烯橡胶、硅橡胶的相容性，使之两者间粘接力增大，形成稳定的结构，同时配合加入的聚环氧乙烷，进一步提高结构的稳定性。
（3）本发明的一种高性能环保型橡胶，该橡胶具有良好的电绝缘性、稳定性，在低温下不易脆裂，同时本发明原料易得、安全无毒环保，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种高性能环保型橡胶，包括以下重量份的原料：
氯化聚乙烯橡胶36份、硅橡胶28份、改性氢氧化铝22份、聚环氧乙烷16份、三聚氰胺10份、氧化铁6份、氧化铝5份、阻燃剂4份、相容剂3份、抗氧化剂1-3份、硫化促进剂1份。
本实施例的改性氢氧化铝为向反应釜中加入粒径为2mm氢氧化铝，再向其中加入磷酸三辛酯，搅拌速度为1100r/min，温度为110℃，随后加入KH-570，继续搅拌35min，即得改性氢氧化铝。
本实施例的加入KH-570质量为氢氧化铝质量的10%。
本实施例的阻燃剂为磷酸酯阻燃剂。
本实施例的相容剂为噁唑啉型。
本实施例的抗氧化剂为抗氧化剂168。
本实施例的硫化促进剂为S-80。
本发明还提供一种高性能环保型橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将氯化聚乙烯橡胶、硅橡胶、改性氢氧化铝，依次加入高速搅拌机中，转速为1150r/min，搅拌35分钟，待冷却后，将混合物送入到双辊筒开炼机上，辊距2mm包辊翻炼，得到混合物A；
步骤三，将聚环氧乙烷、三聚氰胺、氧化铁、氧化铝按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为1100r/min，搅拌时间为35min，得到混合物，再将混合物加入到反应釜中，在温度为100℃反应20分钟，制得混合物B；
步骤四，向步骤二中制得的混合物A、步骤三中制得的混合物B、阻燃剂、相容剂、抗氧化剂混合得到混合物C，向混合物C中加入硫化促进剂，送入双辊筒开炼机上，割胶翻炼，翻炼均匀后，辊温45℃，混炼35分钟，得到混合物D；
步骤五，将步骤四制得的混合物D，采用两段硫化方法，一段硫化条件为：压力12MPa，温度145℃，时间15分钟，二段硫化条件为温度175℃，时间1h，制得发明的高性能环保型橡胶。
实施例2.
本实施例的一种高性能环保型橡胶，包括以下重量份的原料：
氯化聚乙烯橡胶42份、硅橡胶32份、改性氢氧化铝26份、聚环氧乙烷20份、三聚氰胺12份、氧化铁8份、氧化铝7份、阻燃剂6份、相容剂5份、抗氧化剂3份、硫化促进剂2份。
本实施例的改性氢氧化铝为向反应釜中加入粒径为4mm氢氧化铝，再向其中加入磷酸三辛酯，搅拌速度为1200r/min，温度为120℃，随后加入KH-570，继续搅拌45min，即得改性氢氧化铝。
本实施例的加入KH-570质量为氢氧化铝质量的16%。
本实施例的阻燃剂为磷酸酯阻燃剂。
本实施例的相容剂为噁唑啉型。
本实施例的抗氧化剂为抗氧化剂168。
本实施例的硫化促进剂为S-80。
本发明还提供一种高性能环保型橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将氯化聚乙烯橡胶、硅橡胶、改性氢氧化铝，依次加入高速搅拌机中，转速为1250r/min，搅拌45分钟，待冷却后，将混合物送入到双辊筒开炼机上，辊距-4mm包辊翻炼，得到混合物A；
步骤三，将聚环氧乙烷、三聚氰胺、氧化铁、氧化铝按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为1200r/min，搅拌时间为45min，得到混合物，再将混合物加入到反应釜中，在温度为110℃反应25分钟，制得混合物B；
步骤四，向步骤二中制得的混合物A、步骤三中制得的混合物B、阻燃剂、相容剂、抗氧化剂混合得到混合物C，向混合物C中加入硫化促进剂，送入双辊筒开炼机上，割胶翻炼，翻炼均匀后，辊温55℃，混炼45分钟，得到混合物D；
步骤五，将步骤四制得的混合物D，采用两段硫化方法，一段硫化条件为：压力14MPa，温度155℃，时间25分钟，二段硫化条件为温度185℃，时间2h，制得发明的高性能环保型橡胶。
实施例3.
本实施例的一种高性能环保型橡胶，包括以下重量份的原料：
氯化聚乙烯橡胶39份、硅橡胶30份、改性氢氧化铝24份、聚环氧乙烷18份、三聚氰胺11份、氧化铁7份、氧化铝6份、阻燃剂5份、相容剂4份、抗氧化剂2份、硫化促进剂1.5份。
本实施例的改性氢氧化铝为向反应釜中加入粒径为3mm氢氧化铝，再向其中加入磷酸三辛酯，搅拌速度为1150r/min，温度为115℃，随后加入KH-570，继续搅拌40min，即得改性氢氧化铝。
本实施例的加入KH-570质量为氢氧化铝质量的13%。
本实施例的阻燃剂为磷酸酯阻燃剂。
本实施例的相容剂为噁唑啉型。
本实施例的抗氧化剂为抗氧化剂168。
本实施例的硫化促进剂为S-80。
本发明还提供一种高性能环保型橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将氯化聚乙烯橡胶、硅橡胶、改性氢氧化铝，依次加入高速搅拌机中，转速为1200r/min，搅拌40分钟，待冷却后，将混合物送入到双辊筒开炼机上，辊距3mm包辊翻炼，得到混合物A；
步骤三，将聚环氧乙烷、三聚氰胺、氧化铁、氧化铝按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为1150r/min，搅拌时间为40min，得到混合物，再将混合物加入到反应釜中，在温度为105℃反应22.5分钟，制得混合物B；
步骤四，向步骤二中制得的混合物A、步骤三中制得的混合物B、阻燃剂、相容剂、抗氧化剂混合得到混合物C，向混合物C中加入硫化促进剂，送入双辊筒开炼机上，割胶翻炼，翻炼均匀后，辊温50℃，混炼40分钟，得到混合物D；
步骤五，将步骤四制得的混合物D，采用两段硫化方法，一段硫化条件为：压力13MPa，温度150℃，时间20分钟，二段硫化条件为温度180℃，时间1.5h，制得发明的高性能环保型橡胶。
本发明的一种高性能环保型橡胶，该橡胶具有良好的电绝缘性、稳定性，在低温下不易脆裂，同时本发明原料易得、安全无毒环保，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。