本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种橡胶白炭黑复合材料的制备方法。
背景技术：
三元乙丙橡胶(epdm)是由乙烯、丙烯及非共轭二烯聚合产生的共聚物，由于其具有优良的耐热性、耐寒性、耐腐蚀性及高延展性等特点，其应用领域十分广泛，继丁苯橡胶(sbr)和顺丁橡胶(br)之后成为世界第三大合成橡胶。近年来汽车用传动橡胶制品多楔带被广泛应用，而随着汽车工业的升级，多楔带的工作环境温度越来越高，传动带中常用的氯丁橡胶(cr)越来越难以满足耐高温的要求，而耐热性能优异的氢化丁腈橡胶(hnbr)和氟橡胶(fkm)价格过于昂贵，因此，耐热性能良好且较廉价的epdm被广泛用于汽车用多楔带的主体材料。由于epdm耐磨性、耐撕裂性及动态疲劳性能不佳，用于多楔带制品时需与其它材料并用进行改性。炭黑和白炭黑是橡胶工业中最主要的两类补强剂，白炭黑由于具有更小的粒径和更大的表面积，因此其补强的硫化胶拉伸强度、撕裂强度和耐磨性较高。但由于白炭黑表面含有大量的硅羟基，与非极性的橡胶相容性较差，大量填充时难以分散导致补强效果不理想，引起胶料加工性能、物理机械性能及动态力学性能降低，且会延迟硫化。
技术实现要素：
本发明旨在解决上述问题，提供一种橡胶白炭黑复合材料的制备方法。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，包括如下步骤：利用转矩流变仪将复合材料按照epdm-硬脂酸、氧化锌、促进剂-白炭黑-eeug、kh-550、epdm-g-mmh和白炭黑混合物的加料顺序混炼均匀后，在开放式炼胶机中加入硫磺混炼，薄通６次后下片，混炼胶停放过夜后，将混炼胶在平板硫化机上硫化成型，完成制备。
优选地，本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述复合材料的质量份配比为：epdm100，白炭黑35-40，zno4.5-5，sa1-1.5，促进剂bz1-1.5，促进剂pz0.3-0.5，促进剂m0.3-0.5，促进剂tmtd0.3-0.5，s1-1.5，kh-5500-4.5，epdm-g-mmh0-4.5，eeug0-4.5。
优选地，本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述转矩流变仪的温度为75℃，转速为60r/min。
优选地，本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述硫化温度为160℃，硫化压力为15mpa。
优选地，本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述复合材料中白炭黑与白炭黑混合物中白炭黑的比例为1:1。
优选地，本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述双辊开炼机型号为x(s)k-160。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，通过环氧化杜仲胶(eeug)用作界面改性剂对三元乙丙橡胶(epdm)/白炭黑复合材料综合性能及白炭黑在epdm橡胶基体中分散性的影响，并与偶联剂kh-550和常用的大分子界面改性剂epdm接枝马来酸酐(epdm-g-mmh)进行了对比。eeug、kh-550和epdm-g-mmh都能降低白炭黑引起的硫化延迟效应，减轻白炭黑聚集，提高其分散性；随着eeug用量增加，硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、300％定伸应力及扯断伸长率明显增大，耐磨性提高。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法进行说明。
实施例一
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，包括如下步骤：利用转矩流变仪将复合材料按照epdm-硬脂酸、氧化锌、促进剂-白炭黑-eeug、kh-550、epdm-g-mmh和白炭黑混合物的加料顺序混炼均匀后，在开放式炼胶机中加入硫磺混炼，薄通６次后下片，混炼胶停放过夜后，将混炼胶在平板硫化机上硫化成型，完成制备。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述复合材料的质量份配比为：epdm100，白炭黑35，zno4.5，sa1，促进剂bz1，促进剂pz0.3，促进剂m0.3，促进剂tmtd0.3，s1，kh-5500，epdm-g-mmh0，eeug0。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述转矩流变仪的温度为75℃，转速为60r/min。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述硫化温度为160℃，硫化压力为15mpa。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述复合材料中白炭黑与白炭黑混合物中白炭黑的比例为1:1。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述双辊开炼机型号为x(s)k-160。
实施例二
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，包括如下步骤：利用转矩流变仪将复合材料按照epdm-硬脂酸、氧化锌、促进剂-白炭黑-eeug、kh-550、epdm-g-mmh和白炭黑混合物的加料顺序混炼均匀后，在开放式炼胶机中加入硫磺混炼，薄通６次后下片，混炼胶停放过夜后，将混炼胶在平板硫化机上硫化成型，完成制备。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述复合材料的质量份配比为：epdm100，白炭黑38，zno4.9，sa1.3，促进剂bz1.3，促进剂pz0.4，促进剂m0.4，促进剂tmtd0.4，s1.3，kh-5503，epdm-g-mmh4，eeug2.5。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述转矩流变仪的温度为75℃，转速为60r/min。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述硫化温度为160℃，硫化压力为15mpa。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述复合材料中白炭黑与白炭黑混合物中白炭黑的比例为1:1。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述双辊开炼机型号为x(s)k-160。
实施例三
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，包括如下步骤：利用转矩流变仪将复合材料按照epdm-硬脂酸、氧化锌、促进剂-白炭黑-eeug、kh-550、epdm-g-mmh和白炭黑混合物的加料顺序混炼均匀后，在开放式炼胶机中加入硫磺混炼，薄通６次后下片，混炼胶停放过夜后，将混炼胶在平板硫化机上硫化成型，完成制备。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述复合材料的质量份配比为：epdm100，白炭黑40，zno5，sa1.5，促进剂bz1.5，促进剂pz0.5，促进剂m0.5，促进剂tmtd0.5，s1.5，kh-5504.5，epdm-g-mmh4.5，eeug4.5。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述转矩流变仪的温度为75℃，转速为60r/min。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述硫化温度为160℃，硫化压力为15mpa。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述复合材料中白炭黑与白炭黑混合物中白炭黑的比例为1:1。
本发明所述橡胶白炭黑复合材料的制备方法，所述双辊开炼机型号为x(s)k-160。
eeug的加入及其用量对门尼黏度基本无影响，表明eeug改性epdm/白炭黑复合体系时，对混炼胶的加工性能影响较小；焦烧时间随着eeug用量的增加基本无明显变化，eeug对混炼胶的操作安全性无明显影响；eeug用量增加时，工艺正硫化时间明显缩短，硫化速率增大，这是由于eeug与白炭黑表面的硅羟基形成了某种相互作用，进而减轻了硫化延迟效应；最高扭矩与最低扭矩的差值mh-ml可以反映硫化胶的交联程度。
加入eeug改性后，epdm/白炭黑硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、300％定伸应力及扯断伸长率明显增大。说明eeug的加入可以改善白炭黑的分散性，提高其补强效果，因此拉伸强度、定伸应力升高，撕裂强度和扯断伸长率增大，耐磨性提高；eeug的加入及其用量对硫化胶的硬度无明显影响，回弹性能则有所降低，这是由于硫化胶的交联程度减小，胶料弹性降低。
未加入eeug改性时，硫化胶内部白炭黑团聚严重，存在尺寸较大的白炭黑聚集体。这是由于白炭黑表面存在大量的硅羟基，分子间作用力较强易团聚，且白炭黑与非极性的epdm橡胶基体相容性较差。加入eeug改性后白炭黑团聚得到不同程度的改善，白炭黑聚集体尺寸减小，且随着eeug用量的增加，白炭
黑分散性提高。eeug引入环氧基团的同时，很大程度地保留了杜仲胶非极性的分子主链结构，当eeug改性epdm/白炭黑复合体系时，其作用于epdm和白炭黑界面，极性的环氧基团与白炭黑表面的硅羟基相互作用，非极性的分子主链与epdm基体具有良好的相容性，同时与epdm共同参与硫化，因此eeug可以有效地提高白炭黑与epdm的相互作用，改善白炭黑在epdm基体中的分散。
未改性的epdm/白炭黑硫化胶中，白炭黑由于具有较强的分子间作用力，在橡胶基体中团聚明显，存在较大尺寸的聚集体，加入eeug、kh-550和epdm-g-mmh后，白炭黑聚集程度明显降低，分散性得到不同程度的改善。认为传统的小分子改性剂kh-550通过化学作用可以提高白炭黑与非极性橡胶epdm的相容性，eeug和epdm-g-mmh作为大分子改性剂作用于白炭黑和epdm界面，极性基团与白炭黑表面的硅羟基相互作用，同时非极性的分子主链与epdm基体具有良好的相容性，且同时可参与硫化，因此eeug和epdm-g-mmh均可有效提高白炭黑在epdm基体中的分散性。