[发明专利]一种高性能橡胶材料的制备工艺

权利要求书

1.一种高性能橡胶材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、按照质量比，称取20g的80wt％的磷酸，加入到分散釜中，然后向分散釜内加入40g蒸馏水，11.2g拟薄水铝石，混合搅拌均匀，得到混合物A，将60g羟基四正丁胺水溶液加入到反应釜中，并向反应釜内加入3.1g纳米二氧化硅，搅拌均匀后，将混合物A加入到反应釜中，然后向反应釜内加入4.2g的二正丙胺、7.8g乙二醇和9.7g的Rh-Mo-S三元化合物，将反应釜密封，以195-205℃的温度晶化处理24-28h，晶化处理完成后将产物过滤，再用去离子水反复洗涤2-4次，至洗涤产物呈中性，然后将固形物以120-125℃的温度烘干，将100g烘干后的固形物和30g去离子水、13g腐殖酸充分混合均匀，继续以相同的温度再次烘干，烘干物送入到高温炉中进行焙烧，首先将烘干物以5℃/min的温度加热至450-500℃，进行第一阶段焙烧1.5-1.8h，然后将温度在30min内升高至600℃，继续第二阶段焙烧3h，将焙烧产物随炉冷却至室温，再将80g分子筛型载体加入1L的氢氧化钠溶液中，氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.8-1.0mol/L的，以45-50℃的温度水浴加热并分散处理1-1.5h，然后将产生的乳白色浆液过滤、洗涤并干燥，干燥温度为100-115℃，得到混合物A；

步骤二、按照质量比，将1-2g乙硫醇，3-6g二乙胺，6-9gβ-环柠檬醛，1-4g正丁硫醇和4-7g四氢噻吩加入到30-40g的甲醇中混合溶解，得到混合溶液B，按照1:3-4的质量比，将混合溶液B与混合物A进行混合，混合物以65-67℃的温度进行加热蒸发，待甲醇溶剂挥发完全后，将产物冷却至室温，并密封保存，得到防虫驱鼠添加物；

步骤三、按照重量比2:3:1将石榴石纤维、水镁石纤维和岩棉纤维混合加入摩尔浓度为3mol/L的稀盐酸溶液对进行表面洗涤，酸洗后的混合纤维用去离子水反复冲洗至中性，然后将混合纤维烘干；按照体积比3:1四氯化钛和30％氢氟酸的分层浸渍液，然后将混合纤维加入到分层浸渍液中，间隔提拉完成混合纤维的表面微蚀，然后将混合纤维用去离子水和无水乙醇反复冲洗至溶液呈中性；向丙酮溶剂中加入2％的硅烷偶联剂，2％的次磷酸钠，3％石墨烯、5％乙二醇二缩水甘油醚和6％的环氧树脂，制成增强处理剂，将冲洗后的混合纤维加入到增强处理剂中，超声分散处理并浸渍1-2h，然后将混合纤维以3℃/min升温至80-90℃的温度烘干，得到所需增强纤维添加物；

步骤四、按照质量份数，称取复合胶料90-95份，SBS弹性体15-17份，耐压填料24-31份，炭黑5-8份，防虫驱鼠添加物3-4.5份，改性石墨烯粉1-1.5份，硬脂酸2-2.4份，硫化剂1.7-2.2份，促进剂1-3份，防老剂1.5-2.5份，增强纤维添加物2-3份，硅烷偶联剂2-4份；

所述步骤四中的改性石墨烯粉的制备方法为将高锰酸钾、高硅矿石按照重量比2:5进行混合，随后加入到复合溶剂中，加热至完全溶解，随后向其中加入石墨烯，在冰水浴中超声分散35min，随后再加入氨水调节pH至9.0，随后再加热回流，离心、洗涤、过滤、干燥，即得改性石墨烯粉；

步骤五、将复合胶料和SBS弹性体加入到塑炼机中，以85-95℃的温度塑炼6-8min，再将耐压填料、炭黑、防虫驱鼠添加物、硬脂酸和硅烷偶联剂加入到塑炼机中，以相同的温度继续混炼10-15min，然后依次将防老剂、促进剂、增强纤维添加物和硫化剂加入混炼5-10min；混炼后的胶料以2.5mm的辊距薄通10-15次，薄通后的胶料以170-175℃的温度和85-90kgf/cm²的压力，硫化处理5-5.5min，硫化处理结束后自然冷却中室温，得到发明的防虫高强橡胶材料。

2.根据权利要求1所述的一种高性能橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述复合胶料是由天然橡胶、丙烯酸酯生胶和乙烯丙烯酸酯生胶按照3:1:1的质量比塑炼得到的。

3.根据权利要求1所述的一种高性能橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述Rh-Mo-S三元复合物是一种复合硫化物单晶细粉，所述单晶细粉的平均粒径为2-15nm。

4.根据权利要求1所述的一种高性能橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述耐压填料中含有纳米滑石粉、纳米碳化硅、纳米白刚玉和纳米氧化锌，四者的质量比为7:1:2:4。