本发明属于泵阀材料技术领域，具体涉及一种高性能长寿命epdm泵阀体材料。
背景技术：
密封件是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件。密封件可以分为静态密封件和动态密封件，静态密封指的是密封件与其密封的装置室是相对固定的，而动态密封则是相对运动的，比如阀泵的密封件通常会设有不断往复运动的动态密封件。
传统的epdm（三元乙丙橡胶）橡胶配方主要采用炭黑填充,而且epdm材料本身的特性是不耐磨，所以将epdm材料用于制作动态密封件（如o-ring），在动态密封件往复运动的过程中通常有掉粉导致发生泄露的问题，上述动态密封件通常使用寿命短，功能提前失效。为了改善此问题，人们对方法进行了不断的改进。如申请号为：cn201810071166.0公开了一种高寿命epdm泵阀体材料，其通过纳米级别的白炭黑使用，可以提高橡胶材料的抗拉强度，提升其抗曲挠等能力，延长了制品使用寿命。虽然取得了一定的效果，但随着现在市场对产品性能要求的不断提升，其使用性能需要进一步的增强。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高性能长寿命epdm泵阀体材料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高性能长寿命epdm泵阀体材料，由如下重量份的物质制成：
45~50份乙丙橡胶、26~30份纳米白炭黑、3~6份碳酸钙、2~4份环氧大豆油、18~22份增塑剂、2~2.5份活化剂、0.5~1.5份硫化剂、1~2份促进剂、5~8份改性填料。
优选的，由如下重量份的物质制成：
48份乙丙橡胶、28份纳米白炭黑、5份碳酸钙、3份环氧大豆油、20份增塑剂、2.3份活化剂、1份硫化剂、1.5份促进剂、7份改性填料。
进一步的，所述纳米白炭黑的颗粒大小为30~70nm。
进一步的，所述碳酸钙的颗粒大小为500~600目。
进一步的，所述改性填料的制备方法包括如下步骤：
1）先将硅衬底放入到丙酮溶液中浸泡超声处理6~8min，然后将硅衬底取出干燥后备用；
2）将步骤1）处理后的硅衬底放入到磁控溅射仪中，然后在硅衬底的表面上镀上一层厚度为15~20nm的金膜后取出备用；
3）将步骤2）处理后的硅衬底放入到玻璃管内，然后在硅衬底的表面上放置锡颗粒和秘颗粒，随后保持玻璃管内为氩气环境，加热保持玻璃管内的温度至920~960℃，15~20min后将硅衬底取出备用；
4）将步骤3）处理后的硅衬底取出浸入到硅烷偶联剂溶液中，浸泡处理20~25min后取出，然后放入到真空干燥箱内进行干燥处理，40~45min后取出备用；
5）将聚乙烯和乙醚共同混合投入到玻璃杯内，不断搅拌处理1.5~2.5h后，再将步骤4）处理后的硅衬底垂直浸入到玻璃杯的溶液内，随后以0.03~0.035mm/s的恒定速度提拉出，最后将此处理后的硅衬底放入到温度为78~83℃的干燥箱内干燥处理1~2h后取出备用；
6）将步骤5）处理后的硅衬底放入到密闭箱内，然后用压缩空气对硅衬底进行气吹处理，最后将硅衬底取出，收集到密闭箱内的吹落物即得改性填料。
进一步的，步骤1）中所述的超声处理时超声波频率为500~600khz。
进一步的，步骤3）中所述的氩气环境是氩气和氧气体积比为9~10:1的混合气体环境。
进一步的，步骤4）中所述的硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂的体积分数为30~35%，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种；所述的干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为84~88℃，压力为1~10pa。
一种高性能长寿命epdm泵阀体材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将乙丙橡胶投入到密炼机内进行塑炼处理10~15min，期间保持塑炼的温度为70~75℃，然后加入纳米白炭黑、碳酸钙、改性填料再进行密炼处理15~20min，期间保持密炼的温度为80~85℃，最后完成送入到开炼机内进行出片冷却，得预混料备用；
（2）将步骤（1）制得的预混料和环氧大豆油、增塑剂、活化剂、硫化剂、促进剂共同混合于88~92℃的条件下进行炼胶处理14~18min，再经薄通处理8~10次后下片，最后再经硫化、修边、检验后即得成品。
本发明对泵阀体材料进行了特殊的改进处理，其中尤其是对其原料组分进行了改进，制备添加了一种改性填料成分，虽然填料于橡胶中已被广泛应用，但无论是纳米填料还是其他填料成分，其多存在着分散不均匀、与橡胶基体亲和结合强力不佳等问题，由此会降低材料整体的进步效果，而本发明则改善了填料的品质，使其更好的添加于泵阀体材料中，增强了材料的性能。此改性填料是以表面被特殊刻蚀处理后的硅衬底为模板加工制造而成，先清洗了硅衬底，并在其上镀了一层具有催化作用的金膜，随后进行高温加热氧化处理，在硅衬底上形成了大量的二氧化锡、氧化秘纳米线性基体材料，接着对其进行了硅烷偶联处理，改善了其表面特性，为后续的处理奠定了基础，最后再利用聚乙烯和乙醚的共混溶液浸泡，在纳米线性基体材料的表面裹覆了一层有机层，改善了填料的表面性能，增强了其与橡胶等成分间的结合固定强力，提升了材料整体的力学品质和寿命，进而改变了其使用特性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明优化改善了epdm泵阀体材料的原料组分，很好的改善了其使用性能，提高了其力学品质、使用寿命等，明显提高了市场竞争力和生产效益，极具推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
一种高性能长寿命epdm泵阀体材料，由如下重量份的物质制成：
45份乙丙橡胶、26份纳米白炭黑、3份碳酸钙、2份环氧大豆油、18份增塑剂、2份活化剂、0.5份硫化剂、1份促进剂、5份改性填料。
进一步的，所述纳米白炭黑的颗粒大小为30~70nm。
进一步的，所述碳酸钙的颗粒大小为500~600目。
进一步的，所述改性填料的制备方法包括如下步骤：
1）先将硅衬底放入到丙酮溶液中浸泡超声处理6min，然后将硅衬底取出干燥后备用；
2）将步骤1）处理后的硅衬底放入到磁控溅射仪中，然后在硅衬底的表面上镀上一层厚度为15~20nm的金膜后取出备用；
3）将步骤2）处理后的硅衬底放入到玻璃管内，然后在硅衬底的表面上放置锡颗粒和秘颗粒，随后保持玻璃管内为氩气环境，加热保持玻璃管内的温度至920℃，15min后将硅衬底取出备用；
4）将步骤3）处理后的硅衬底取出浸入到硅烷偶联剂溶液中，浸泡处理20min后取出，然后放入到真空干燥箱内进行干燥处理，40min后取出备用；
5）将聚乙烯和乙醚共同混合投入到玻璃杯内，不断搅拌处理1.5h后，再将步骤4）处理后的硅衬底垂直浸入到玻璃杯的溶液内，随后以0.03mm/s的恒定速度提拉出，最后将此处理后的硅衬底放入到温度为78℃的干燥箱内干燥处理1h后取出备用；
6）将步骤5）处理后的硅衬底放入到密闭箱内，然后用压缩空气对硅衬底进行气吹处理，最后将硅衬底取出，收集到密闭箱内的吹落物即得改性填料。
进一步的，步骤1）中所述的超声处理时超声波频率为500khz。
进一步的，步骤3）中所述的氩气环境是氩气和氧气体积比为9:1的混合气体环境。
进一步的，步骤4）中所述的硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂的体积分数为30%，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550；所述的干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为84℃，压力为1~10pa。
一种高性能长寿命epdm泵阀体材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将乙丙橡胶投入到密炼机内进行塑炼处理10min，期间保持塑炼的温度为70℃，然后加入纳米白炭黑、碳酸钙、改性填料再进行密炼处理15min，期间保持密炼的温度为80℃，最后完成送入到开炼机内进行出片冷却，得预混料备用；
（2）将步骤（1）制得的预混料和环氧大豆油、增塑剂、活化剂、硫化剂、促进剂共同混合于88℃的条件下进行炼胶处理14min，再经薄通处理8次后下片，最后再经硫化、修边、检验后即得成品。
实施例2
一种高性能长寿命epdm泵阀体材料，由如下重量份的物质制成：
48份乙丙橡胶、28份纳米白炭黑、5份碳酸钙、3份环氧大豆油、20份增塑剂、2.3份活化剂、1份硫化剂、1.5份促进剂、7份改性填料。
进一步的，所述纳米白炭黑的颗粒大小为30~70nm。
进一步的，所述碳酸钙的颗粒大小为500~600目。
进一步的，所述改性填料的制备方法包括如下步骤：
1）先将硅衬底放入到丙酮溶液中浸泡超声处理7min，然后将硅衬底取出干燥后备用；
2）将步骤1）处理后的硅衬底放入到磁控溅射仪中，然后在硅衬底的表面上镀上一层厚度为15~20nm的金膜后取出备用；
3）将步骤2）处理后的硅衬底放入到玻璃管内，然后在硅衬底的表面上放置锡颗粒和秘颗粒，随后保持玻璃管内为氩气环境，加热保持玻璃管内的温度至940℃，18min后将硅衬底取出备用；
4）将步骤3）处理后的硅衬底取出浸入到硅烷偶联剂溶液中，浸泡处理23min后取出，然后放入到真空干燥箱内进行干燥处理，43min后取出备用；
5）将聚乙烯和乙醚共同混合投入到玻璃杯内，不断搅拌处理2h后，再将步骤4）处理后的硅衬底垂直浸入到玻璃杯的溶液内，随后以0.032mm/s的恒定速度提拉出，最后将此处理后的硅衬底放入到温度为80℃的干燥箱内干燥处理1.5h后取出备用；
6）将步骤5）处理后的硅衬底放入到密闭箱内，然后用压缩空气对硅衬底进行气吹处理，最后将硅衬底取出，收集到密闭箱内的吹落物即得改性填料。
进一步的，步骤1）中所述的超声处理时超声波频率为550khz。
进一步的，步骤3）中所述的氩气环境是氩气和氧气体积比为9.6:1的混合气体环境。
进一步的，步骤4）中所述的硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂的体积分数为32%，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560；所述的干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为86℃，压力为1~10pa。
一种高性能长寿命epdm泵阀体材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将乙丙橡胶投入到密炼机内进行塑炼处理13min，期间保持塑炼的温度为72℃，然后加入纳米白炭黑、碳酸钙、改性填料再进行密炼处理18min，期间保持密炼的温度为82℃，最后完成送入到开炼机内进行出片冷却，得预混料备用；
（2）将步骤（1）制得的预混料和环氧大豆油、增塑剂、活化剂、硫化剂、促进剂共同混合于90℃的条件下进行炼胶处理16min，再经薄通处理9次后下片，最后再经硫化、修边、检验后即得成品。
实施例3
一种高性能长寿命epdm泵阀体材料，由如下重量份的物质制成：
50份乙丙橡胶、30份纳米白炭黑、6份碳酸钙、4份环氧大豆油、22份增塑剂、2.5份活化剂、1.5份硫化剂、2份促进剂、8份改性填料。
进一步的，所述纳米白炭黑的颗粒大小为30~70nm。
进一步的，所述碳酸钙的颗粒大小为600目。
进一步的，所述改性填料的制备方法包括如下步骤：
1）先将硅衬底放入到丙酮溶液中浸泡超声处理8min，然后将硅衬底取出干燥后备用；
2）将步骤1）处理后的硅衬底放入到磁控溅射仪中，然后在硅衬底的表面上镀上一层厚度为15~20nm的金膜后取出备用；
3）将步骤2）处理后的硅衬底放入到玻璃管内，然后在硅衬底的表面上放置锡颗粒和秘颗粒，随后保持玻璃管内为氩气环境，加热保持玻璃管内的温度至960℃，20min后将硅衬底取出备用；
4）将步骤3）处理后的硅衬底取出浸入到硅烷偶联剂溶液中，浸泡处理25min后取出，然后放入到真空干燥箱内进行干燥处理，45min后取出备用；
5）将聚乙烯和乙醚共同混合投入到玻璃杯内，不断搅拌处理2.5h后，再将步骤4）处理后的硅衬底垂直浸入到玻璃杯的溶液内，随后以0.035mm/s的恒定速度提拉出，最后将此处理后的硅衬底放入到温度为83℃的干燥箱内干燥处理2h后取出备用；
6）将步骤5）处理后的硅衬底放入到密闭箱内，然后用压缩空气对硅衬底进行气吹处理，最后将硅衬底取出，收集到密闭箱内的吹落物即得改性填料。
进一步的，步骤1）中所述的超声处理时超声波频率为600khz。
进一步的，步骤3）中所述的氩气环境是氩气和氧气体积比为10:1的混合气体环境。
进一步的，步骤4）中所述的硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂的体积分数为35%，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570；所述的干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为88℃，压力为1~10pa。
一种高性能长寿命epdm泵阀体材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将乙丙橡胶投入到密炼机内进行塑炼处理15min，期间保持塑炼的温度为75℃，然后加入纳米白炭黑、碳酸钙、改性填料再进行密炼处理20min，期间保持密炼的温度为85℃，最后完成送入到开炼机内进行出片冷却，得预混料备用；
（2）将步骤（1）制得的预混料和环氧大豆油、增塑剂、活化剂、硫化剂、促进剂共同混合于92℃的条件下进行炼胶处理18min，再经薄通处理10次后下片，最后再经硫化、修边、检验后即得成品。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在改性填料的制备方法中，省去了步骤5）的处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去了改性填料成分，除此外的方法步骤均相同。
对照组
申请号为：cn201810071166.0公开的一种高寿命epdm泵阀体材料。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组对应制得的材料进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
由上表1可以看出，本发明材料的综合使用品质得到了显著的提升，极具市场竞争力和生产效益。