本发明属于橡胶材料技术领域，具体地讲涉及一种高弹耐腐蚀耐磨耐油橡胶材料。
背景技术
橡胶材料是指使用于地下工程管道中的连接密封接缝，基建工程的混凝土现浇时设有的永久性变形缝以及适用于地铁、隧道、涵洞、水利等工程中的具有高弹性的密封橡胶止水带所使用的橡胶材料。能引起橡胶的化学结构发生不可逆变化的介质，称为化学腐浊性介质。当橡胶制品与化学介质接触时，由于化学作用而引起橡胶和配合剂的分解，而产生了化学腐蚀作用，有时还能引起橡胶的不平衡溶胀。进入橡胶中的化学物质使橡胶分子断裂、溶解并使配合剂分解、溶解、溶出等现象，都是化学介质(通常多为无机化学药品水溶液)向硫化胶中渗透的同时产生的。
一般橡胶如nr、sbr、cr等，在使用温度不高，介质浓度较小的情况下，通过适当的耐酸碱配合，硫化胶具有一定的耐普通酸碱的能力。氧化性极强、腐蚀作用很大的化学介质(如浓硫酸、硝酸、铬酸等)，则选用氟橡胶、丁基橡胶等化学稳定性好的橡胶。但目前耐腐蚀橡胶材料，成本较高，弹性不强，不耐磨。本领域技术人员，亟待开发成本低廉，性能优异，弹性好且耐磨的高弹耐腐蚀耐磨耐油橡胶材料。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种一种高弹耐腐蚀耐磨耐油橡胶材料。
一种高弹耐腐蚀耐磨耐油橡胶材料，由下列重量份的组分构成：
丁腈橡胶137~145、mgo10~15、促进剂m2.5~3.5、热塑性聚氨酯35~47、聚氯乙烯7~23、硬脂酸2.5~3.5、石蜡1.0~1.5、碳黑n550125~145、碳黑n33055~63、石蜡油70~100、促进剂cz1.0~1.5、促进剂tra1.3~2.4、促进剂bz0.9~1.2、促进剂tmtd1.0~1.5、防老剂4010na3.3~4.2、防老剂ble1.5~2.3、硅酮母粒6.0~8.0、硫磺1.2~1.8。
一种高弹耐腐蚀耐磨耐油橡胶材料的制备方法包括下列步骤：
第一步：预塑胶料：将称量好的丁腈橡胶、碳黑n550和碳黑n330、各三分之一重量份的mgo和硬脂酸投入密炼机中，在130±5℃的密炼温度下密炼，然后打开上顶栓，开启翻转料仓，将混合料翻出，转入开炼机，加入聚氯乙烯和热塑性聚氨酯薄通打卷，停放冷却后，再加入二分之一重量份的硫磺等进行混炼形成预塑化胶；第二步：混炼：将合炼胶以及称量好的各三分之二重量份的mgo和硬脂酸和石蜡油、硅酮母粒、二分之一重量份的硫磺和促促进剂cz、促进剂tra、促进剂bz、促进剂tmtd、防老剂4010na、防老剂ble、石蜡及石蜡油，再次投入密炼机中，在90~100℃的密炼温度下，在料仓中捣匀，时间为3~5min，将混炼好的胶料翻出料仓加入到开炼机包辊捣匀后，薄通2-3次，薄通辊距调整为0.6-0.8mm，然后下片，下片厚度为6~10mm，待无气泡再下片；第三步：模压硫化：将混炼后的胶料装入模腔内，温度165±5℃，时间6±1min，压力10~15mpa的平板硫化机上进行压模成型，即得橡胶成品。
进一步的，所述硅酮母粒为由热塑性高分子树脂、硅酮粉、发泡剂、有机改性硅油、有机硅树脂抗氧剂共混制成。
本发明的有益效果：
为了提高橡胶材料的耐化学药品腐蚀性，采取耐水性的橡胶配方。化学介质对橡胶的破坏作用与化学介质的反应性和选择性有关，也与橡胶的化学结构有关。化学介质对橡胶的破坏主要有两个过程：首先化学介质向橡胶内部渗透，然后与橡胶中的活泼基因反应，进而引起橡胶大分子中化学键和次价键的破坏。选用丁腈橡胶，其含有对化学介质较稳定的橡胶分子结构应有较高的饱和度，以减少活泼双键的含量，且应不存在活泼的取代基团，或者是在氰基的存在下使结构中的活泼基团而稳定。其次，加入聚氯乙烯、热塑性聚氨酯增大分子间作用力，使分子链排列紧密尽量减少空隙，如取向和结晶作用等，都会提高橡胶对化学介质的稳定性。聚氯乙烯和丁腈橡胶、热塑性聚氨酯，三者溶度参数相近，有着非常好的相容性。聚氯乙烯本身具有很好的耐腐蚀性，且可以降低材料的成本提高材料耐臭氧老化性能，热塑性聚氨酯的加入，提高橡胶材料的耐磨性和高弹性。
所选用的填充剂具有化学情性的炭黑，并配入石蜡时，可在橡胶表面上形成保护膜，避免化学介质与橡胶表面直接接触，也有一定防腐蚀的效果。炭黑可以以降低橡胶在硫化胶中的体积分数，有助于减少制品的体积变化率。
对于丁腈橡胶而言，因为它具备不饱和性而且容易受到臭氧的氧化，从而造成防护臭氧方面的破坏，还有它的分子的链柔性比较差，臭氧龟裂的扩展速度也比较快，特别是和油进行接触的时候，加入的相关抗臭氧剂很容易被抽出，从而造成防护臭氧的破坏能力方面的下降，对具有耐抽出和耐热性的防老剂进行并用，可以有利于对硫化橡胶的耐油和耐热性能方面的改善，选用4010na与ble并用，以此来发挥两者的协同效应，对耐油橡胶的耐老化、耐油以及耐热性能进行提高。
本发明相比现有技术的优点：
普通的丁腈橡胶属于一种通用性的耐油橡胶，伴随着丙烯腈的含量的增加，它的耐油性以及耐热性会得到提高，但是耐磨性、弹性却会下降。工艺性能也比较差，混炼和塑炼起来比较困难，容易脱辊。它自身的物理强度比较低，通过对补强的填充体系加以配合，聚氯乙烯和热塑性聚氨酯的共混改性，硫化丁腈橡胶才可以具备更好的物理机械的性能，较为显著的为对耐腐蚀性能、拉伸性能以及耐磨性的提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
一种高弹耐腐蚀耐磨耐油橡胶材料，由下列重量份的组分构成：
丁腈橡胶137~145、mgo10~15、促进剂m2.5~3.5、热塑性聚氨酯35~47、聚氯乙烯7~23、硬脂酸2.5~3.5、石蜡1.0~1.5、碳黑n550125~145、碳黑n33055~63、石蜡油70~100、促进剂cz1.0~1.5、促进剂tra1.3~2.4、促进剂bz0.9~1.2、促进剂tmtd1.0~1.5、防老剂4010na3.3~4.2、防老剂ble1.5~2.3、硅酮母粒6.0~8.0、硫磺1.2~1.8。
一种高弹耐腐蚀耐磨耐油橡胶材料的制备方法，包括下列步骤：
第一步：预塑胶料：将称量好的丁腈橡胶、碳黑n550和碳黑n330、各三分之一重量份的mgo和硬脂酸投入密炼机中，在130±5℃的密炼温度下密炼，然后打开上顶栓，开启翻转料仓，将混合料翻出，转入开炼机，加入聚氯乙烯和热塑性聚氨酯薄通打卷，停放冷却后，再加入二分之一重量份的硫磺等进行混炼形成预塑化胶；第二步：混炼：将合炼胶以及称量好的各三分之二重量份的mgo和硬脂酸和石蜡油、硅酮母粒、二分之一重量份的硫磺和促促进剂cz、促进剂tra、促进剂bz、促进剂tmtd、防老剂4010na、防老剂ble、石蜡及石蜡油，再次投入密炼机中，在90~100℃的密炼温度下，在料仓中捣匀，时间为3~5min，将混炼好的胶料翻出料仓加入到开炼机包辊捣匀后，薄通2-3次，薄通辊距调整为0.6-0.8mm，然后下片，下片厚度为6~10mm，待无气泡再下片；第三步：模压硫化：将混炼后的胶料装入模腔内，温度165±5℃，时间6±1min，压力10~15mpa的平板硫化机上进行压模成型，即得橡胶成品。
进一步的，所述硅酮母粒为由热塑性高分子树脂、硅酮粉、发泡剂、有机改性硅油、有机硅树脂抗氧剂共混制成。
实施例2
一种高弹耐腐蚀耐磨耐油橡胶材料，由下列重量份的组分构成：
丁腈橡胶137~145、mgo10~15、促进剂m2.5~3.5、热塑性聚氨酯35~47、聚氯乙烯7~23、硬脂酸2.5~3.5、石蜡1.0~1.5、碳黑n550125~145、碳黑n33055~63、石蜡油70~100、促进剂cz1.0~1.5、促进剂tra1.3~2.4、促进剂bz0.9~1.2、促进剂tmtd1.0~1.5、防老剂4010na3.3~4.2、防老剂ble1.5~2.3、硅酮母粒6.0~8.0、硫磺1.2~1.8。
一种高弹耐腐蚀耐磨耐油橡胶材料的制备方法，包括下列步骤：
第一步：预塑胶料：将称量好的丁腈橡胶、碳黑n550和碳黑n330、各三分之一重量份的mgo和硬脂酸投入密炼机中，在130±5℃的密炼温度下密炼，然后打开上顶栓，开启翻转料仓，将混合料翻出，转入开炼机，加入聚氯乙烯和热塑性聚氨酯薄通打卷，停放冷却后，再加入二分之一重量份的硫磺等进行混炼形成预塑化胶；第二步：混炼：将合炼胶以及称量好的各三分之二重量份的mgo和硬脂酸和石蜡油、硅酮母粒、二分之一重量份的硫磺和促促进剂cz、促进剂tra、促进剂bz、促进剂tmtd、防老剂4010na、防老剂ble、石蜡及石蜡油，再次投入密炼机中，在90~100℃的密炼温度下，在料仓中捣匀，时间为3~5min，将混炼好的胶料翻出料仓加入到开炼机包辊捣匀后，薄通2-3次，薄通辊距调整为0.6-0.8mm，然后下片，下片厚度为6~10mm，待无气泡再下片；第三步：模压硫化：将混炼后的胶料装入模腔内，温度165±5℃，时间6±1min，压力10~15mpa的平板硫化机上进行压模成型，即得橡胶成品。
进一步的，所述硅酮母粒为由热塑性高分子树脂、硅酮粉、发泡剂、有机改性硅油、有机硅树脂抗氧剂共混制成。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去聚氯乙烯成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去热塑性聚氨酯成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去硅酮母粒成分，除此外的方法步骤均相同。
表1各实施例和对比例所制备材料的性能测试结果
表2各实施例和对比例所制备橡胶材料的耐腐蚀性能测试结果