本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种高性能机械用弹垫。
背景技术
传统的橡胶垫圈性能较差，耐高温性能不好，弹性也有待改进，致使使用寿命短，增加了使用成本。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种组分较为简单，使用寿命长的高性能机械用弹垫。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种高性能机械用弹垫，由以下重量份数的组分制成：聚异戊二烯橡胶100份、煅烧高岭土粉15-25份、活性钙0.5-3份、硫化剂1-5份、阻燃载体1-3份、改性沸石粉2-4份、聚丙二醇二缩水甘油醚1-2份、成型剂0.5-2份、纳米二氧化硅1-3份、四氢苯酐0.5-1份；
上述改性沸石粉的加工方法如下：
(1)将80-120目的沸石粉于280-350℃下焙烧2小时，待自然冷却至常温取出待用；
(2)称取冷却后的沸石粉50kg和硅油0.5kg，混合均匀，升温至115-125℃，保温研磨30分钟；
(3)将上述研磨后的物料自然冷却至45-55℃，然后在搅拌下加入5-10℃磁化水200kg，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性沸石粉；
上述弹垫的制备工艺如下：
(1)将聚异戊二烯橡胶、煅烧高岭土粉、活性钙、阻燃载体、改性沸石粉、聚丙二醇二缩水甘油醚、纳米二氧化硅及四氢苯酐按顺序倒入加压式橡胶捏炼机，加压捣胶480秒后排出；
(2)排出的胶料通过开放式炼胶机，加入硫化剂和成型剂炼胶60分钟，待胶料冷却完成后，使用橡胶挤出设备、压延设备，定长裁断后得到半成品弹垫；
(3)在硫化模具上喷涂少量硅油，将半成品弹垫在硫化机上进行硫化操作，完成后送入除边模具，对齐除边模具的阴孔后进行冲切除边操作，剔除弹垫边料后得到成品弹垫。
上述沸石粉经过硅油和磁化水处理以后，能够很好的与橡胶融合在一起，制品的弹性、胶黏性和韧性得到进一步提高。
上述成型剂由以下重量份的原料组成：有机锡12-16份、硬脂酸铝25-35份、聚醚改性氧化铝15-25份、木质素18-24份、纳米碳颗粒10-15份、磷酸二甲苯酯5-8份。
所述聚醚改性氧化铝的制备方法为：
(1)将环氧乙烷和氯化铝按照质量比6-8：1混合均匀，加入混合物质量2-3倍的乙醇中，在100-150r/min转速下搅拌均匀，放入70-80℃烘箱中烘干，再升温到120-130℃反应40-50min，将反应物中加到40-50℃水中在80-100r/min转速下搅拌15min，过滤，将沉淀物放入60-70℃烘箱中干燥，制得聚醚；
(2)将聚醚和氧化铝按照质量比1：5混合均匀，加入去离子水中，并向水中加入赖氨酸，赖氨酸与氧化铝的质量比为1：50，并移入反应釜中在110-120℃下反应4-5h，冷却后抽滤3次，放入40-50℃烘箱中干燥，制得聚醚改性氧化铝。
活性钙是无机活性剂，加入胶料中不仅能加快硫化速度，还能提高交联度，使橡胶具有良好的耐磨性、耐撕裂性和弹性。
煅烧高岭土粉作用橡胶的填充剂，不仅可以改善橡胶垫片的物理性能，而且可使垫片的成本大为降低。
硫化剂，可促进橡胶分子链交联形成立体网状结构，提高硫化速度，缩短硫化时间。
本发明提供了一种高性能机械用弹垫，所述的高性能机械用弹垫，由聚异戊二烯橡胶、煅烧高岭土粉活性钙、硫化剂、阻燃载体、改性沸石粉、聚丙二醇二缩水甘油醚、成型剂、纳米二氧化硅、四氢苯酐等组成，其中采用聚异戊二烯橡胶作为橡胶原料，所制备出的垫片具有优越的耐候性、耐介质性、弹性佳，可以长期在165℃的工况下使用，克服了现有技术中存在的高温疲劳性能低且只能在150℃下可短暂或间歇使用的问题与不足。
本发明的有益效果是：本发明配制工艺简单，易于实现，配比合理，各项理化性能均满足标准要求，具有更为优良的抗疲劳和耐老化性能。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种高性能机械用弹垫，由以下重量份数的组分制成：聚异戊二烯橡胶100份、煅烧高岭土粉20份、活性钙0.5份、硫化剂1份、阻燃载体1份、改性沸石粉2份、聚丙二醇二缩水甘油醚1份、成型剂0.5份、纳米二氧化硅1份、四氢苯酐0.5份；
上述改性沸石粉的加工方法如下：
(1)将80-120目的沸石粉于280-350℃下焙烧2小时，待自然冷却至常温取出待用；
(2)称取冷却后的沸石粉50kg和硅油0.5kg，混合均匀，升温至115-125℃，保温研磨30分钟；
(3)将上述研磨后的物料自然冷却至45-55℃，然后在搅拌下加入5-10℃磁化水200kg，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性沸石粉；
上述弹垫的制备工艺如下：
(1)将聚异戊二烯橡胶、煅烧高岭土粉、活性钙、阻燃载体、改性沸石粉、聚丙二醇二缩水甘油醚、纳米二氧化硅及四氢苯酐按顺序倒入加压式橡胶捏炼机，加压捣胶480秒后排出；
(2)排出的胶料通过开放式炼胶机，加入硫化剂和成型剂炼胶60分钟，待胶料冷却完成后，使用橡胶挤出设备、压延设备，定长裁断后得到半成品弹垫；
(3)在硫化模具上喷涂少量硅油，将半成品弹垫在硫化机上进行硫化操作，完成后送入除边模具，对齐除边模具的阴孔后进行冲切除边操作，剔除弹垫边料后得到成品弹垫。
其中阻燃载体的制备方法如下：
(1)耐高温载体的制备：将40g海泡石纤维分散于95％乙醇中，并加入10g二甲基丙烯酸锌、0.5g引发剂偶氮二异庚腈和0.5g链转移剂十二硫醇，再加热至回流状态保温搅拌，反应结束后减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物加水洗涤，经冷冻干燥机干燥后利用粉碎机制成粗粉，即得耐高温载体；
(2)阻燃成分的负载：将上述50g耐高温载体分散于75％乙醇中，再加入35g纳米二氧化锆，搅拌均匀后利用微波反应器微波回流搅拌5min，间隔5min后再次微波回流搅拌5min，如此反复，微波处理总时间30min，负载完成后停止微波处理，并减压浓缩以回收乙醇，继续减压浓缩至水分蒸干，浓缩剩余物置于80℃烘箱中干燥至恒重，最后经粉碎机制成粗粉；微波反应器的微波频率为2450mhz、输出功率为700w；
(3)添加型耐高温的制备：将上步所得粗粉置于-10℃环境中密封冷冻8h，并经超微粉碎机制成微粉，然后加入4g聚氧化乙烯(分子量为80万)，充分混合均匀，再于温度120℃、压力3mpa下热压3min，自然冷却至室温，最后将所得片状物经超微粉碎机制成微粉，即得添加型耐高温；
(4)树脂胶液的制备：向93g不饱和聚酯树脂(无锡久耐防腐材料有限公司的xm-2二甲苯型不饱和聚酯树脂)中加入1.5g固化剂过氧化甲乙酮、0.5g促进剂环烷酸钴和5g所制添加型耐高温，搅拌均匀，抽真空去除气泡，即得树脂胶液；
(5)阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料的制备：在模具的型腔中预先放置玻璃纤维增强材料，闭模锁紧，将配好的树脂胶液从注入孔处注入到模温100℃的模具型腔中，浸透玻璃纤维增强材料，最后依次于100℃固化1h、170℃固化2h、220℃固化2h，脱模，即得阻燃载体。
实施例2
一种高性能机械用弹垫，由以下重量份数的组分制成：聚异戊二烯橡胶100份、煅烧高岭土粉20份、活性钙3份、硫化剂5份、阻燃载体3份、改性沸石粉4份、聚丙二醇二缩水甘油醚2份、成型剂2份、纳米二氧化硅3份、四氢苯酐1份；
上述改性沸石粉的加工方法如下：
(1)将80-120目的沸石粉于280-350℃下焙烧2小时，待自然冷却至常温取出待用；
(2)称取冷却后的沸石粉50kg和硅油0.5kg，混合均匀，升温至115-125℃，保温研磨30分钟；
(3)将上述研磨后的物料自然冷却至45-55℃，然后在搅拌下加入5-10℃磁化水200kg，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性沸石粉；
上述弹垫的制备工艺如下：
(1)将聚异戊二烯橡胶、煅烧高岭土粉、活性钙、阻燃载体、改性沸石粉、聚丙二醇二缩水甘油醚、纳米二氧化硅及四氢苯酐按顺序倒入加压式橡胶捏炼机，加压捣胶480秒后排出；
(2)排出的胶料通过开放式炼胶机，加入硫化剂和成型剂炼胶60分钟，待胶料冷却完成后，使用橡胶挤出设备、压延设备，定长裁断后得到半成品弹垫；
(3)在硫化模具上喷涂少量硅油，将半成品弹垫在硫化机上进行硫化操作，完成后送入除边模具，对齐除边模具的阴孔后进行冲切除边操作，剔除弹垫边料后得到成品弹垫。
上述成型剂由以下重量份的原料组成：有机锡12-16份、硬脂酸铝25-35份、聚醚改性氧化铝15-25份、木质素18-24份、纳米碳颗粒10-15份、磷酸二甲苯酯5-8份。
所述聚醚改性氧化铝的制备方法为：
(1)将环氧乙烷和氯化铝按照质量比6-8：1混合均匀，加入混合物质量2-3倍的乙醇中，在100-150r/min转速下搅拌均匀，放入70-80℃烘箱中烘干，再升温到120-130℃反应40-50min，将反应物中加到40-50℃水中在80-100r/min转速下搅拌15min，过滤，将沉淀物放入60-70℃烘箱中干燥，制得聚醚；
(2)将聚醚和氧化铝按照质量比1：5混合均匀，加入去离子水中，并向水中加入赖氨酸，赖氨酸与氧化铝的质量比为1：50，并移入反应釜中在110-120℃下反应4-5h，冷却后抽滤3次，放入40-50℃烘箱中干燥，制得聚醚改性氧化铝。
其中阻燃载体的制备方法如下：
(1)耐高温载体的制备：将40g海泡石纤维分散于95％乙醇中，并加入10g二甲基丙烯酸锌、0.5g引发剂偶氮二异庚腈和0.5g链转移剂十二硫醇，再加热至回流状态保温搅拌，反应结束后减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物加水洗涤，经冷冻干燥机干燥后利用粉碎机制成粗粉，即得耐高温载体；
(2)阻燃成分的负载：将上述50g耐高温载体分散于75％乙醇中，再加入35g纳米二氧化锆，搅拌均匀后利用微波反应器微波回流搅拌5min，间隔5min后再次微波回流搅拌5min，如此反复，微波处理总时间30min，负载完成后停止微波处理，并减压浓缩以回收乙醇，继续减压浓缩至水分蒸干，浓缩剩余物置于80℃烘箱中干燥至恒重，最后经粉碎机制成粗粉；微波反应器的微波频率为2450mhz、输出功率为700w；
(3)添加型耐高温的制备：将上步所得粗粉置于-10℃环境中密封冷冻8h，并经超微粉碎机制成微粉，然后加入4g聚氧化乙烯(分子量为80万)，充分混合均匀，再于温度120℃、压力3mpa下热压3min，自然冷却至室温，最后将所得片状物经超微粉碎机制成微粉，即得添加型耐高温；
(4)树脂胶液的制备：向93g不饱和聚酯树脂(无锡久耐防腐材料有限公司的xm-2二甲苯型不饱和聚酯树脂)中加入1.5g固化剂过氧化甲乙酮、0.5g促进剂环烷酸钴和5g所制添加型耐高温，搅拌均匀，抽真空去除气泡，即得树脂胶液；
(5)阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料的制备：在模具的型腔中预先放置玻璃纤维增强材料，闭模锁紧，将配好的树脂胶液从注入孔处注入到模温100℃的模具型腔中，浸透玻璃纤维增强材料，最后依次于100℃固化1h、170℃固化2h、220℃固化2h，脱模，即得阻燃载体。
实施例3
一种高性能机械用弹垫，由以下重量份数的组分制成：聚异戊二烯橡胶100份、煅烧高岭土粉18份、活性钙1.5份、硫化剂3份、阻燃载体2份、改性沸石粉3份、聚丙二醇二缩水甘油醚1.5份、成型剂1份、纳米二氧化硅2份、四氢苯酐0.7份；
上述改性沸石粉的加工方法如下：
(1)将80-120目的沸石粉于280-350℃下焙烧2小时，待自然冷却至常温取出待用；
(2)称取冷却后的沸石粉50kg和硅油0.5kg，混合均匀，升温至115-125℃，保温研磨30分钟；
(3)将上述研磨后的物料自然冷却至45-55℃，然后在搅拌下加入5-10℃磁化水200kg，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性沸石粉；
上述弹垫的制备工艺如下：
(1)将聚异戊二烯橡胶、煅烧高岭土粉、活性钙、阻燃载体、改性沸石粉、聚丙二醇二缩水甘油醚、纳米二氧化硅及四氢苯酐按顺序倒入加压式橡胶捏炼机，加压捣胶480秒后排出；
(2)排出的胶料通过开放式炼胶机，加入硫化剂和成型剂炼胶60分钟，待胶料冷却完成后，使用橡胶挤出设备、压延设备，定长裁断后得到半成品弹垫；
(3)在硫化模具上喷涂少量硅油，将半成品弹垫在硫化机上进行硫化操作，完成后送入除边模具，对齐除边模具的阴孔后进行冲切除边操作，剔除弹垫边料后得到成品弹垫。
上述成型剂由以下重量份的原料组成：有机锡12-16份、硬脂酸铝25-35份、聚醚改性氧化铝15-25份、木质素18-24份、纳米碳颗粒10-15份、磷酸二甲苯酯5-8份。
所述聚醚改性氧化铝的制备方法为：
(1)将环氧乙烷和氯化铝按照质量比6-8：1混合均匀，加入混合物质量2-3倍的乙醇中，在100-150r/min转速下搅拌均匀，放入70-80℃烘箱中烘干，再升温到120-130℃反应40-50min，将反应物中加到40-50℃水中在80-100r/min转速下搅拌15min，过滤，将沉淀物放入60-70℃烘箱中干燥，制得聚醚；
(2)将聚醚和氧化铝按照质量比1：5混合均匀，加入去离子水中，并向水中加入赖氨酸，赖氨酸与氧化铝的质量比为1：50，并移入反应釜中在110-120℃下反应4-5h，冷却后抽滤3次，放入40-50℃烘箱中干燥，制得聚醚改性氧化铝。
其中阻燃载体的制备方法如下：
(1)耐高温载体的制备：将40g海泡石纤维分散于95％乙醇中，并加入10g二甲基丙烯酸锌、0.5g引发剂偶氮二异庚腈和0.5g链转移剂十二硫醇，再加热至回流状态保温搅拌，反应结束后减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物加水洗涤，经冷冻干燥机干燥后利用粉碎机制成粗粉，即得耐高温载体；
(2)阻燃成分的负载：将上述50g耐高温载体分散于75％乙醇中，再加入35g纳米二氧化锆，搅拌均匀后利用微波反应器微波回流搅拌5min，间隔5min后再次微波回流搅拌5min，如此反复，微波处理总时间30min，负载完成后停止微波处理，并减压浓缩以回收乙醇，继续减压浓缩至水分蒸干，浓缩剩余物置于80℃烘箱中干燥至恒重，最后经粉碎机制成粗粉；微波反应器的微波频率为2450mhz、输出功率为700w；
(3)添加型耐高温的制备：将上步所得粗粉置于-10℃环境中密封冷冻8h，并经超微粉碎机制成微粉，然后加入4g聚氧化乙烯(分子量为80万)，充分混合均匀，再于温度120℃、压力3mpa下热压3min，自然冷却至室温，最后将所得片状物经超微粉碎机制成微粉，即得添加型耐高温；
(4)树脂胶液的制备：向93g不饱和聚酯树脂(无锡久耐防腐材料有限公司的xm-2二甲苯型不饱和聚酯树脂)中加入1.5g固化剂过氧化甲乙酮、0.5g促进剂环烷酸钴和5g所制添加型耐高温，搅拌均匀，抽真空去除气泡，即得树脂胶液；
(5)阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料的制备：在模具的型腔中预先放置玻璃纤维增强材料，闭模锁紧，将配好的树脂胶液从注入孔处注入到模温100℃的模具型腔中，浸透玻璃纤维增强材料，最后依次于100℃固化1h、170℃固化2h、220℃固化2h，脱模，即得阻燃载体。
对比例1
一种高性能机械用弹垫，由以下重量份数的组分制成：聚异戊二烯橡胶100份、煅烧高岭土粉18份、活性钙1.5份、硫化剂3份、阻燃载体2份、聚丙二醇二缩水甘油醚1.5份、成型剂1份、纳米二氧化硅2份、四氢苯酐0.7份。
对比例1中将改性沸石粉去除，加工方法同实施例3，再次不在叙述。
对比例2
一种高性能机械用弹垫，由以下重量份数的组分制成：聚异戊二烯橡胶100份、煅烧高岭土粉18份、活性钙1.5份、硫化剂3份、阻燃载体2份、沸石粉3份、聚丙二醇二缩水甘油醚1.5份、成型剂1份、纳米二氧化硅2份、四氢苯酐0.7份。
对比例1中将加入未改性的沸石粉，加工方法同实施例3，再次不在叙述。
将实施例1-3和对比例1、2所得的弹垫的硬度，按照gb/t531.1的规定进行实验，拉断强度和拉断伸长率按照gb/t528的规定进行实验，撕裂强度按gb/t529的规定进行实验，压缩永久变形按照gb/t7759规定进行实验，各实施例的物理性能参数表1中所示。
表1各实施例和对比例所得的弹垫的物理性能参数
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。