本发明涉及nbr橡胶加工领域，具体而言，涉及一种nbr橡胶混合料及其制备方法。
背景技术
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低。丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品，此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。
因为丁腈橡胶(nbr橡胶)本身具有优秀的耐油性，良好的耐热性、耐老化性、耐磨性、导电性能，用途也比较广泛，但其于丁腈橡胶属于非结晶型橡胶，无自补强性，经炭黑、白炭黑、纳米材料等补强后才具有使用价值，但是经过补强后，尤其是填充功能粒子后力学性能会有显著的下降，特别是扯断伸长率会大幅度的下降，不符合使用的要求。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种nbr橡胶混合料的配方，该橡胶混合料通过以nbr橡胶为基料，配合添加相应的加工油以及加工助剂，以改善橡胶本身的加工性能，包辊性、与助剂兼容性、门尼粘度、硬度等方面，用于丁腈橡胶制品的加工时，可达到消除橡胶加工过程中化学烟雾及粉尘的污染问题，提高分散性，提高制品品质，尤其改善了以epdm(三元乙丙橡胶)作为载体的药胶在nbr胶料中分散性较差的问题，值得广泛推广应用。
本发明的第二目的在于提供上述nbr橡胶混合料的制备方法，该制备方法本身操作简单，操作条件温和，整个制备过程中无需使用任何有毒副作用物质，绿色环保，前后步骤衔接紧密，为后续操作提供了可参考的具体方法，属于比较优异的一种制备方法，制备得到的橡胶混合料的相关性能比较优异。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明实施例提供了一种nbr橡胶混合料，主要由以下原料制得：以质量份数计，nbr橡胶3-6份，增效粉30-50份，碳酸钙1-3份，季戍四醇脂1-2份，橡胶防护蜡2-3份，环烷油3-4份；
所述增效粉主要由以下原料制得：以质量份数计，硫磺30-50份，橡胶硫化剂40-70份，白油3-7份，白炭黑1-4份，碳酸镁1-4份。
在橡胶领域，原料胶为了可以满足后续橡胶制品的加工性能，一般还需要进行硫化等一系列改善胶料性能的工艺操作，还需要添加一些加工助剂以满足实际应用的需求，在本发明的方案中，为了改善nbr橡胶的加工性能，包辊性、与助剂兼容性、门尼粘度、硬度等诸多方面，尤其为了解决以epdm(三元乙丙橡胶)作为载体的药胶在nbr胶料中分散性较差的问题，添加了一系列的加工助剂以及加工油，通过混合加工后能够彻底提高nbr橡胶基料的相关性能，满足进一步的制造应用。
尤其在该配方中添加了增效粉，该增效粉是通过多种成分混合制备所得，通过相互配伍后以达到增效的作用，能够提高混合料的分散性，不容易发生团聚。
优选地，以质量份数计，nbr橡胶4-5.5份，增效粉35-47份，碳酸钙2-2.5份，季戍四醇脂1.3-1.8份，橡胶防护蜡2.2-2.8份，环烷油3.2-3.95份。
优选地，以质量份数计，nbr橡胶5.1份，增效粉45份，碳酸钙2.1份，季戍四醇脂1.5份，橡胶防护蜡2.4份，环烷油3.9份。
在本发明所使用的增效粉配方中，增效粉更优地是采用以下用量进行配料：以质量份数计，硫磺35-49份，橡胶硫化剂45-65份，白油4-6.5份，白炭黑2-3.5份，碳酸镁2-3.5份。
优选地，所述增效粉主要由以下原料制得：以质量份数计，硫磺48份，橡胶硫化剂60份，白油6份，白炭黑3份，碳酸镁3份。
本发明除了提供了一种nbr橡胶混合料的配方，还提供了一种nbr橡胶混合料的制备方法，包括如下步骤：
(a)将所有原料混合密炼9-10min后，进行开炼；
(b)将上述开炼后的胶料筛分过滤，滤网目数控制在120-140目之间，再经过造粒、混合包装即可。
采用上述制备方法制备得到的为橡胶母粒产品，但是上述制备方法只是采用本发明的橡胶原料进行制备的一种较优异的制备方法，除了可以制成母粒，也可以采用该橡胶原料制成其他类型的产品，只要是采用本发明的原料制得的nbr橡胶混合料均在本发明的保护范围内，无论该混合料以何种形态存在。
优选地，所述步骤(a)中，混合密炼过程中，每2-3min翻一次胶，共翻胶2-3次；
优选地，混合密炼过程中，下料温度控制在80-90℃之间。
优选地，所述步骤(b)中，造粒过程中的粒子大小控制在5-7mm之间；
优选地，混合包装过程中，添加的硬脂酸锌的质量与所添加的原料总质量比为(5-6)：1000，搅拌时间为4-5min。
优选地，所述增效粉的制备方法包括：将硫磺，橡胶硫化剂，白油，白炭黑，碳酸镁混合高速搅拌，搅拌频率控制在20-40hz；
优选地，硫磺的目粒度控制在400目以上。
优选地，加料顺序为硫磺，橡胶硫化剂，白油，白炭黑，碳酸镁，每添加一种组分搅拌1-2min后再添加下一种组分。
通过将每个步骤的操作参数进行优化后，可以使得制备得到的混合料性能方面更有保证。
生产过程中，实际操作过程按照如下步骤进行：
1、密炼：投料，在密炼机中进行，放下密炼机防尘罩，缓慢放下加压托，打开密炼机计时器，开始混炼。混炼中每2分钟翻一次胶，共翻胶3次，密炼时间控制在9分钟，下料温度控制在80±10℃，完成以上工序，下料至开炼机。
注意：生产第一手密炼时，如温度上升较慢，需关闭冷却水，温度无法达到设置范围，可适当延长1min的密炼时间。连续正常生产时，可根据密炼机密炼的实际温度，适当开启或关闭冷却水。
2、开炼：开启开炼机，辊距：2.0mm，待启动运转正常后，把密炼机的半成品胶均匀的投入到开炼机内，将胶打成小卷直径约为10cm左右下料，把打好的小卷(竖起)投入开炼机内，打大卷直径约为35cm左右，下料至过滤机，期间翻胶2次。
3、过滤：过滤机模头温度：60℃±15℃压力：3000pa以下，滤网目数：120目+20目。
操作过程为：
1)调整过滤机模头温度为60℃。
2)安装好所需的滤网目数120目+20目待用
3)在过滤机料桶内均匀撒入一勺硬脂酸锌；
4)将打好的大卷塞入料筒内，关闭过滤机的机头
5)开启柱塞快键，待压力达到过滤要求，按暂停键；
6)开启过滤机正常过滤；
注意：生产过程中可根据气温，适当调整过滤机模头设置温度，必须控制在60±15℃之间，每一手过滤后都要确认滤网是否有破损，若有，需要立即更换，并要对此手产品重新过滤，每手过滤后的滤物，再铲除杂质后，重新投入到密炼机回掺。
4、造粒：造粒机的模头温度：60±15℃粒子大小范围：5±2mm。
操作过程为：
1)先设置好造粒机模头升温到设定温度60℃；
2)将过滤后的半成品投入到造粒机当中；
3)开启造粒机：a双锥进料、b主机、c、切刀、d吹粉；
4)根据生产实际情况合理的调整进料、主机、切刀间的速度来保证粒子的长度是在5±2mm之间，同时保证一定的吹粉量，防止堵塞管道。
注意：模头温度必须控制在60±15℃之间，防止死胶。开机造粒后，前50kg料须重新密炼、开炼、过滤、造粒；用硬质酸锌吹粉。
5、混合包装：二维混合机；
投料：打开设备投料口；投入成品：300kg；投入约1/3的硬脂酸锌；投入成品：300kg；投入约1/3的硬脂酸锌；投入成品：400kg；投入剩余的约1/3的硬脂酸锌；关闭二维混合机投料口；开启二维混合机混合；
放料：完成混合后放料入中转斗车内；
提升机投料：将混合后的成品投入提升机中；开启提升机将物料提升到料斗内；通过提升机的自动称量放料；复称；包装打板。
注意：每1000kg粒子加6kg硬脂酸锌，在二维混合机内搅拌4分钟；混合包装时可根据当时的气候情况来适当的调整硬脂酸锌的量(6±1kg)和适当调整搅拌时间(4±1min)。
此外，本发明的增效粉实际进行制备时在高速搅拌机中操作：
1)国产400目硫磺：投入到高速搅拌机；
2)is-90：投入到高速搅拌机；
3)白油：投入高速搅拌机；
4)盖紧盖子，开启高速搅拌机，调整频率为20hz，搅拌1分钟缓慢加入白油；
5)加油完毕后，调频率至40hz，搅拌3分钟，停机；
6)白炭黑ln-200#：投入高速搅拌机；
7)优质轻质碳酸镁：投入高速搅拌机；
8)盖紧盖子、开启高速搅拌机，调至频率为40hz，搅拌3分钟后；
9)调整频率至20hz，下料至振动筛；
注意：生产前对高速搅拌机和使用工具内外清理、清洁、必须要保持全面干净方能进入生产及生产场地。注意检查原料状况、防止杂质、线头、标签等杂物落入搅拌机内；
10)过筛包装：振动筛设备：40目筛网；
具体操作过程：1、粉体产品过40目筛网；下料按要求称重包装备用；过筛前对振动筛内外清理，防止振动筛有杂物。第一手过筛的产品前50kg须重新过筛第二次，以防里面有杂物。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的nbr橡胶混合料的配方，通过以nbr橡胶为基料，配合添加相应的加工油以及加工助剂，以改善橡胶本身的加工性能，包辊性、与助剂兼容性、门尼粘度、硬度等方面，用于丁腈橡胶制品的加工时，可达到消除橡胶加工过程中化学烟雾及粉尘的污染问题，提高分散性，提高制品品质，尤其改善了以epdm(三元乙丙橡胶)作为载体的药胶在nbr胶料中分散性较差的问题；
(2)本发明提供的nbr橡胶混合料的制备方法，本身操作简单，操作条件温和，整个制备过程中无需使用任何有毒副作用物质，绿色环保，前后步骤衔接紧密，为后续操作提供了可参考的具体方法，属于比较优异的一种制备方法，制备得到的橡胶混合料的相关性能比较优异。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种nbr橡胶母胶粒的制备方法包括如下步骤：
1)国产400目硫磺30kg，is-9070kg投入到高速搅拌机，盖紧盖子，开启高速搅拌机，调整频率为20hz，搅拌1min缓慢加入白油3kg加油完毕后，调频率至40hz，搅拌3min停机，白炭黑ln-200#4kg投入高速搅拌机，优质轻质碳酸镁1kg投入高速搅拌机，盖紧盖子、开启高速搅拌机，调至频率为40hz，搅拌3min后，调整频率至20hz，下料至振动筛；
2)粉体产品过40目筛网，下料按要求称重包装，得到增效粉，备用；
3)将nbr1052基础胶3kg，增效粉50kg，碳酸钙lm-23001kg，季戍四醇脂2kg，橡胶防护蜡ly-13kg，环烷油kn40063kg投料到密炼机中密炼9min，下料温度为80℃；
4)把密炼机的半成品胶均匀的投入到开炼机内，将胶打成小卷直径约为10cm左右下料，把打好的小卷(竖起)投入开炼机内，打大卷直径约为35cm左右，下料至过滤机，期间翻胶2次。
5)过滤机模头温度：60℃压力：3000pa以下，滤网目数：120目，将打好的大卷塞入料筒内，关闭过滤机的机头开启柱塞快键，待压力达到过滤要求，按暂停键，开启过滤机正常过滤；
6)造粒机的模头温度：60℃，粒子大小范围：5±2mm，将过滤后的半成品投入到造粒机当中开启造粒机：
7)在二维混合机中，每1000kg粒子加6kg硬脂酸锌，在二维混合机内搅拌4min，得到橡胶母胶粒产品。
实施例2
一种nbr橡胶母胶粒的制备方法包括如下步骤：
1)国产450目硫磺50kg，is-9040kg投入到高速搅拌机，盖紧盖子，开启高速搅拌机，调整频率为40hz，搅拌1min缓慢加入白油7kg加油完毕后，调频率至40hz，搅拌3min停机，白炭黑ln-200#1kg投入高速搅拌机，优质轻质碳酸镁4kg投入高速搅拌机，盖紧盖子、开启高速搅拌机，调至频率为40hz，搅拌3min后，调整频率至20hz，下料至振动筛；
2)粉体产品过40目筛网，下料按要求称重包装，得到增效粉，备用；
3)将nbr1052基础胶6kg，增效粉30kg，碳酸钙lm-23003kg，季戍四醇脂1kg，橡胶防护蜡ly-12kg，环烷油kn40064kg投料到密炼机中每2-3min翻一次胶，共翻胶2次，密炼10min，下料温度为90℃；
4)把密炼机的半成品胶均匀的投入到开炼机内，将胶打成小卷直径约为10cm左右下料，把打好的小卷(竖起)投入开炼机内，打大卷直径约为35cm左右，下料至过滤机，期间翻胶2次；
5)过滤机模头温度：75℃压力：3000pa以下，滤网目数：140目，将打好的大卷塞入料筒内，关闭过滤机的机头开启柱塞快键，待压力达到过滤要求，按暂停键，开启过滤机正常过滤；
6)造粒机的模头温度：75℃，粒子大小范围：5±2mm，将过滤后的半成品投入到造粒机当中开启造粒机：
7)在二维混合机中，每1000kg粒子加5kg硬脂酸锌，在二维混合机内搅拌5min，得到橡胶母胶粒产品。
实施例3
其他操作步骤与实施例2一致，只是步骤1)中，国产400目硫磺35kg，is-9065kg投入到高速搅拌机，盖紧盖子，开启高速搅拌机，调整频率为20hz，搅拌1min缓慢加入白油4kg加油完毕后，调频率至30hz，搅拌3min停机，白炭黑ln-200#3.5kg投入高速搅拌机，优质轻质碳酸镁2kg投入高速搅拌机，盖紧盖子、开启高速搅拌机，调至频率为40hz，搅拌3min后，调整频率至20hz，下料至振动筛；
步骤3)中，将nbr1052基础胶5.5kg，增效粉35kg，碳酸钙lm-23002.5kg，季戍四醇脂1.3kg，橡胶防护蜡ly-12.2kg，环烷油kn40063.95kg投料到密炼机中每2-3min翻一次胶，共翻胶3次，密炼9min，下料温度为80℃。
实施例4
其他操作步骤与实施例3一致，只是步骤1)中，国产400目硫磺49kg，is-9045kg投入到高速搅拌机，盖紧盖子，开启高速搅拌机，调整频率为20hz，搅拌1min缓慢加入白油6.5kg加油完毕后，调频率至30hz，搅拌3min停机，白炭黑ln-200#2kg投入高速搅拌机，优质轻质碳酸镁3.5kg投入高速搅拌机，盖紧盖子、开启高速搅拌机，调至频率为40hz，搅拌3min后，调整频率至20hz，下料至振动筛；
步骤3)中，将nbr1052基础胶4kg，增效粉47kg，碳酸钙lm-23002kg，季戍四醇脂1.8kg，橡胶防护蜡ly-12.8kg，环烷油kn40063.2kg投料到密炼机中每2-3min翻一次胶，共翻胶3次，密炼9min，下料温度为80℃。
实施例5
其他操作步骤与实施例3一致，只是步骤1)中，国产400目硫磺48kg，is-9060kg投入到高速搅拌机，盖紧盖子，开启高速搅拌机，调整频率为20hz，搅拌1min缓慢加入白油6kg加油完毕后，调频率至30hz，搅拌3min停机，白炭黑ln-200#3kg投入高速搅拌机，优质轻质碳酸镁3kg投入高速搅拌机，盖紧盖子、开启高速搅拌机，调至频率为40hz，搅拌3min后，调整频率至20hz，下料至振动筛；
步骤3)中，将nbr1052基础胶5.1kg，增效粉45kg，碳酸钙lm-23002.1kg，季戍四醇脂1.5kg，橡胶防护蜡ly-12.4kg，环烷油kn40063.9kg投料到密炼机中每2-3min翻一次胶，共翻胶3次，密炼9min，下料温度为80℃。
比较例1
具体操作步骤与实施例5一致，只是橡胶混合料中的增效粉的配方为：硫磺60kg，is-9030kg，白油6kg，白炭黑ln-200#3kg，轻质碳酸镁3kg。
比较例2
具体操作步骤与实施例5一致，只是橡胶混合料中的增效粉的配方为：硫磺48kg，is-9060kg，白油6kg，白炭黑ln-200#3kg。
比较例3
具体操作步骤与实施例5一致，只是橡胶混合料中的增效粉的配方为：硫磺48kg，is-9060kg，白炭黑ln-200#3kg，轻质碳酸镁3kg。
实验例1
将本发明的实施例1-5、比较例1-3的nbr橡胶混合料与nbr橡胶基础胶的性能进行测试，具体结果如下表1所示：
表1测试结果
从上述表1中的数据可以看出，本发明实施例的nbr橡胶混合料各方面的性能指标均比较优异，相应的如果配料不按照本发明的配方进行配合的话，其性能上会有影响。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。