本发明属于鞋底材料技术领域，具体涉及一种阻燃耐高温橡胶及其制备方法和应用。
背景技术：
随着近几年温室效益的影响，森林、草原频频发生火灾。当消防员在面对火灾时需要穿着防火阻燃的防护服和防护鞋，这样才能保护好自身安全。防护鞋要具有防火阻燃的效果，由于橡胶具有不耐热、易燃烧的特性，在灭火的时候，鞋底的橡胶经常因为高温而引发整体鞋的变形或燃烧，难以满足安全防护需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种阻燃耐高温橡胶，克服现有技术中存在的技术问题。
本发明的另一个目的在于提供一种阻燃耐高温橡胶的制备方法，工艺简单，易制备。
本发明的另一个目的在于提供一种阻燃耐高温橡胶的应用，可适用于防护鞋鞋底。
为此，本发明提供的技术方案如下：
一种阻燃耐高温橡胶，包括以下重量份数的材料：丁腈橡胶100份，活性剂8.3-9.8份，硬脂酸ch3(ch2)16cooh为2.6-3.5份，防老剂3.0-5.1份，石蜡0.15-0.22份，阻燃剂92-110份，黑膏1-3份，补强剂26.6-37.2份，软化剂16-25份，促进剂6.7-9.4份。
所述阻燃剂由76-84份氢氧化镁、8-14份氰尿酸三聚氰胺和8-12份红磷组成。
所述活性剂由4.5-5.5份氧化锌和3.8-4.3份氧化镁组成。
所述防老剂由0.6-1.2份防老剂mb、0.8-1.5份防老剂4010na和1.6-2.4份防老剂rd组成。
所述补强剂由25-35份白炭黑和1.6-2.2份si-69液组成。
所述软化剂为邻苯二甲酸二辛酯。
所述促进剂由1.6-2.2份促进剂dtdm、1.8-2.4份促进剂tt、1.6-2.3份促进剂dm和1.7-2.5份促进剂zdec组成。
一种阻燃耐高温橡胶，包括以下重量份数的材料：丁腈橡胶100份，活性剂9份，硬脂酸ch3(ch2)16cooh为3份，防老剂4份，石蜡0.2份，阻燃剂100份，黑膏2份，补强剂37份，软化剂20份，促进剂8份。
一种阻燃耐高温橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1）将配方量的丁腈橡胶、氢氧化镁、红磷加入捏炼机中进行混炼得到母炼胶，控制温度不超过60℃，冷却出片；
步骤2）将配方量的其他材料与母炼胶合炼，得到混炼胶，即得。
一种阻燃耐高温橡胶的应用，用于防护鞋鞋底。
本发明的有益效果是：
本发明提供的这种阻燃耐高温橡胶，通过氢氧化镁、氰尿酸三聚氰胺、红磷、丁腈橡胶相互之间作用从而达到阻燃、耐高温的性能，而且未使用炭黑，使用白炭黑，隔热效果更佳。
其中，氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用；氰尿酸三聚氰胺具有低毒性能，阻燃效率高、适用性强、耐高温性能好、热稳定好丁腈橡胶是耐高温、物理机械性能和耐化学药品性等综合性能的优秀中最具代表性的橡胶之一。并且，配方中不含氯元素的材料，加工过程无污染，达到了环保的要求。
下面将做进一步详细说明。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
现介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。
除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
实施例1：
本实施例提供了一种阻燃耐高温橡胶，包括以下重量份数的材料：丁腈橡胶100份，活性剂8.3-9.8份，硬脂酸ch3(ch2)16cooh为2.6-3.5份，防老剂3.0-5.1份，石蜡0.15-0.22份，阻燃剂92-110份，黑膏1-3份，补强剂26.6-37.2份，软化剂16-25份，促进剂6.7-9.4份。
本发明中采用的丁腈橡胶耐油、防滑，是耐高温、物理机械性能和耐化学药品性等综合性能的优秀中最具代表性的橡胶之一，通过加入阻燃剂及其他助剂，达到阻燃、耐高温的性能。黑膏用于染色，根据不同颜色需求进行添加，用黑膏代替现有橡胶中的炭黑，提高隔热效果。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种阻燃耐高温橡胶，包括以下重量份数的材料：丁腈橡胶100份，活性剂8.3份，硬脂酸ch3(ch2)16cooh为2.6份，防老剂3.0份，石蜡0.15份，阻燃剂92份，黑膏1份，补强剂26.6份，软化剂16份，促进剂6.7份。
阻燃耐高温橡胶的制备过程包括以下步骤：
步骤1）将配方量的丁腈橡胶、氢氧化镁、红磷加入捏炼机中进行混炼得到母炼胶，控制温度不超过60℃，冷却出片；
步骤2）将配方量的其他材料与母炼胶合炼，得到混炼胶，即得。
在本实施例中，活性剂由4.5份氧化锌和3.8份氧化镁组成；阻燃剂由76份氢氧化镁、8份氰尿酸三聚氰胺（mca，分子式c5h3cl3o3）和8份红磷组成；防老剂由0.6份防老剂mb、0.8份防老剂4010na（分子式c15h18n2）和1.6份防老剂rd组成；补强剂由25份白炭黑和1.6份si-69液组成；软化剂为邻苯二甲酸二辛酯（dop，分子式c24h38o4）；促进剂由1.6份促进剂dtdm、1.8份促进剂tt、1.6份促进剂dm和1.7份促进剂zdec组成。
其中，氰尿酸三聚氰胺具有低毒性能，阻燃效率高、适用性强、耐高温性能好、热稳定好，氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。
氧化锌和氧化镁作为活性剂，可提高胶料的交联密度，增强橡胶的强度，提升断裂伸长率及抗抓裂强度，大幅度提高橡胶的耐热老化性能。石蜡作为防护剂，能提高胶料抗老化性，增加胶料的柔韧性；石蜡在硫化过程中并不参与反应，仅是溶解在橡胶中，当硫化完冷却后，则处于过饱和状态，就慢慢地迁移到硫化胶表面，形成一层保护膜，隔绝空气中的氧和臭氧的侵蚀，从而起到防老化的作用。白炭黑作为补强剂，同时可提高防滑性能。
本发明阻燃耐高温橡胶环保、低毒、耐高温、阻燃性能优良。
实施例3：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种阻燃耐高温橡胶，包括以下重量份数的材料：丁腈橡胶100份，活性剂9.8份，硬脂酸ch3(ch2)16cooh为3.5份，防老剂5.1份，石蜡0.22份，阻燃剂110份，黑膏3份，补强剂37.2份，软化剂25份，促进剂9.4份。
在本实施例中，活性剂由5.5份氧化锌和4.3份氧化镁组成；阻燃剂由84份氢氧化镁、14份氰尿酸三聚氰胺（mca，分子式c5h3cl3o3）和12份红磷组成；防老剂由1.2份防老剂mb、1.5份防老剂4010na（分子式c15h18n2）和2.4份防老剂rd组成；补强剂由35份白炭黑和2.2份si-69液组成；软化剂为邻苯二甲酸二辛酯（dop，分子式c24h38o4）；促进剂由2.2份促进剂dtdm、2.4份促进剂tt、2.3份促进剂dm和2.5份促进剂zdec组成。
制备过程同实施例2。
实施例4：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种阻燃耐高温橡胶，包括以下重量份数的材料：丁腈橡胶100份，活性剂8.3份，硬脂酸ch3(ch2)16cooh为2.6份，防老剂3.0份，石蜡0.15份，阻燃剂110份，黑膏3份，补强剂37.2份，软化剂25份，促进剂9.4份。
在本实施例中，活性剂由4.5份氧化锌和3.8份氧化镁组成；阻燃剂由84份氢氧化镁、14份氰尿酸三聚氰胺（mca，分子式c5h3cl3o3）和12份红磷组成；防老剂由0.6份防老剂mb、0.8份防老剂4010na（分子式c15h18n2）和1.6份防老剂rd组成；补强剂由35份白炭黑和2.2份si-69液组成；软化剂为邻苯二甲酸二辛酯（dop，分子式c24h38o4）；促进剂由2.2份促进剂dtdm、2.4份促进剂tt、2.3份促进剂dm和2.5份促进剂zdec组成。
制备过程同实施例2。
实施例5：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种阻燃耐高温橡胶，包括以下重量份数的材料：丁腈橡胶100份，活性剂9份，硬脂酸ch3(ch2)16cooh为3份，防老剂4份，石蜡0.2份，阻燃剂100份，黑膏2份，补强剂37份，软化剂20份，促进剂8份。
在本实施例中，活性剂由5份氧化锌和4份氧化镁组成；阻燃剂由80份氢氧化镁、10份氰尿酸三聚氰胺（mca，分子式c5h3cl3o3）和10份红磷组成；防老剂由1份防老剂mb、1份防老剂4010na（分子式c15h18n2）和2份防老剂rd组成；补强剂由35份白炭黑和2份si-69液组成；软化剂为邻苯二甲酸二辛酯（dop，分子式c24h38o4）；促进剂由2份促进剂dtdm、2份促进剂tt、2份促进剂dm和2份促进剂zdec组成。
实施例6：
本实施例提供了一种阻燃耐高温橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1）将配方量的丁腈橡胶、氢氧化镁、红磷加入捏炼机中进行混炼得到母炼胶，控制温度不超过60℃，冷却出片；
步骤2）将配方量的其他材料与母炼胶合炼，得到混炼胶，即得。
由于红磷燃点低，混炼时不超过60℃；氰尿酸三聚氰胺易挥发，选择得到母炼胶后再和其他材料一起与母炼胶合炼，得到混炼胶。
对实施例5配方制备的阻燃耐高温橡胶进行性能检测，结果如表1所示。
表1阻燃耐高温橡胶检测结果
各试验点在试验后其损毁长度不超过100mm，离火自熄时间不超过2s，且不产生熔融、熔滴或剥离等现象。
实施例7：
本实施例提供了一种阻燃耐高温橡胶的应用，用于防护鞋鞋底。
将得到的混炼胶料装入鞋底模具中，用油压机施压，高温下进行硫化，压制后得到鞋底，该阻燃耐高温橡胶，制备工艺简单、成本低廉、阻燃性好、耐高温性能好，可适用于防护鞋鞋。
综上所述，本发明提供的这种阻燃耐高温橡胶，通过氢氧化镁、氰尿酸三聚氰胺、红磷、丁腈橡胶相互之间作用从而达到阻燃、耐高温的性能，而且未使用炭黑，使用白炭黑，隔热效果更佳。
其中，氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用；氰尿酸三聚氰胺具有低毒性能，阻燃效率高、适用性强、耐高温性能好、热稳定好丁腈橡胶是耐高温、物理机械性能和耐化学药品性等综合性能的优秀中最具代表性的橡胶之一。并且，配方中不含氯元素的材料，加工过程无污染，达到了环保的要求。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。