本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，尤其涉及一種用于武器裝備領(lǐng)域的三元乙丙橡膠材料及其制品。
背景技術(shù)：
：橡膠材料是武器中廣泛采用的材料之一，如橡膠密封件等。這些橡膠密封件性能的優(yōu)劣可決定武器工作的可靠性；使用期限的長短決定了武器維修的難易程度及成本。隨著武器裝備保障要求的提高，現(xiàn)有橡膠密封件使用期限的進(jìn)一步延長已成為制約裝備提高戰(zhàn)備貯存期限和縮短維護(hù)保養(yǎng)時間的關(guān)鍵，而橡膠材料的耐老化性能又是影響其使用期限的關(guān)鍵因素。由于橡膠材料在分子結(jié)構(gòu)上存在弱點(diǎn)，在加工、儲存和使用過程中，橡膠材料受到內(nèi)外因素的綜合作用會發(fā)生老化，最終失去使用性能。因此，研究出一種武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料以提高使用可靠性與壽命，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料及其制品，拉伸性能、抗撕裂性能和耐老化性能均較為優(yōu)越，可克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料,其特征在于：由下述重量份的原料制成：三元乙丙橡膠60-70份、氯化丁基橡膠24-30份、尼龍酸二正丁酯2-5份、偏苯三酸三辛酯5-10份、硫磺1-2份、納米膨潤土10-20份、硬脂酸0.5-3份、氧化鋅3-5份、炭黑30-40份、三氧化二銻0.1-0.5份、防老劑40101-2份、防老劑ODA1-2份、促進(jìn)劑PZ2-3份、煙梗粉末1-5份；所述煙梗粉末由以下方法制得：向煙梗中加入煙梗重量0.5-0.9倍的高錳酸鉀溶液，靜置30-40min后，加入煙梗重量3-5％的甘氨膽酸鈉，10-15％的苯甲酸鈉，0.5-2.0％的氯化鈷，0.1-0.5％的硝酸鋯，1.5-2.0％的無水氯化鈰，6-10％的亞鐵氰化鉀，加熱至50-60℃，以1000-1500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌1-2h，然后烘干，粉碎后過600目篩，即得。所述高錳酸鉀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-5％。煙梗是煙草工業(yè)的副產(chǎn)物，為煙葉的粗硬葉脈，約占葉重25％～30％。作為煙草生產(chǎn)大國，我國每年約有數(shù)十萬噸煙梗廢棄物被棄置浪費(fèi)。武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將三元乙丙橡膠、氯化丁基橡膠和配方量50-60％的煙梗粉末投入開煉機(jī)，80-90℃下混煉1-2min；(2)將尼龍酸二正丁酯、偏苯三酸三辛酯、硬脂酸、氧化鋅、炭黑、三氧化二銻、防老劑4010、防老劑ODA加入到步驟(1)的混煉膠中，再依次加入剩余的煙梗粉末、納米膨潤土，繼續(xù)混煉5-8min，然后加入硫磺、促進(jìn)劑PZ，薄通6次后，擠塑機(jī)塑化造粒，擠出溫度為170℃，即可。本發(fā)明在配方中添加了煙梗粉末，與配方中的其他組分經(jīng)合理配比后，可改善制得的三元乙丙橡膠的行拉伸性能、抗撕裂性能和耐老化性能。制備過程中，煙梗粉末需分兩次添加到開煉機(jī)中，第二次添加煙梗粉末時，需先加入煙梗粉末，再加入納米膨潤土，該工藝處理可進(jìn)一步提高制得的三元乙丙橡膠的耐老化性能，使其更加經(jīng)久耐用。本發(fā)明的有點(diǎn)在于：制備的三元乙丙橡膠強(qiáng)度高，抗撕裂性能和耐老化好，可廣泛應(yīng)用于航空航天、武器裝備、汽車、機(jī)械、化工等領(lǐng)域，尤其適用于武器裝備領(lǐng)域，如魚雷產(chǎn)品的橡膠密封件等。具體實(shí)施例實(shí)施例1：武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料,其特征在于：由下述重量份的原料制成：三元乙丙橡膠65份、氯化丁基橡膠28份、尼龍酸二正丁酯4份、偏苯三酸三辛酯7份、硫磺1.5份、納米膨潤土16份、硬脂酸2.5份、氧化鋅4份、炭黑35份、三氧化二銻0.2份、防老劑40101.5份、防老劑ODA2份、促進(jìn)劑PZ2.5份、煙梗粉末4份；所述煙梗粉末由以下方法制得：向煙梗中加入煙梗重量0.6倍的高錳酸鉀溶液，靜置35min后，加入煙梗重量4％的甘氨膽酸鈉，13％的苯甲酸鈉，1.5％的氯化鈷，0.4％的硝酸鋯，1.7％的無水氯化鈰，8％的亞鐵氰化鉀，加熱至56℃，以1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌2h，然后烘干，粉碎后過600目篩，即得。所述高錳酸鉀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％。武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將三元乙丙橡膠、氯化丁基橡膠和2.1份煙梗粉末投入開煉機(jī)，85℃下混煉2min；(2)將尼龍酸二正丁酯、偏苯三酸三辛酯、硬脂酸、氧化鋅、炭黑、三氧化二銻、防老劑4010、防老劑ODA加入到步驟(1)的混煉膠中，再依次加入1.9份煙梗粉末、納米膨潤土，繼續(xù)混煉6min，然后加入硫磺、促進(jìn)劑PZ，薄通6次后，擠塑機(jī)塑化造粒，擠出溫度為170℃，即可。實(shí)施例2：武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料,其特征在于：由下述重量份的原料制成：三元乙丙橡膠60份、氯化丁基橡膠24份、尼龍酸二正丁酯2份、偏苯三酸三辛酯5份、硫磺1份、納米膨潤土10份、硬脂酸0.5份、氧化鋅3份、炭黑30份、三氧化二銻0.1份、防老劑40101份、防老劑ODA1份、促進(jìn)劑PZ2份、煙梗粉末1份；所述煙梗粉末由以下方法制得：向煙梗中加入煙梗重量0.9倍的高錳酸鉀溶液，靜置40min后，加入煙梗重量5％的甘氨膽酸鈉，15％的苯甲酸鈉，2.0％的氯化鈷，0.5％的硝酸鋯，2.0％的無水氯化鈰，10％的亞鐵氰化鉀，加熱至60℃，以1500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌2h，然后烘干，粉碎后過600目篩，即得。所述高錳酸鉀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％。武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將三元乙丙橡膠、氯化丁基橡膠和0.6份煙梗粉末投入開煉機(jī)，90℃下混煉2min；(2)將尼龍酸二正丁酯、偏苯三酸三辛酯、硬脂酸、氧化鋅、炭黑、三氧化二銻、防老劑4010、防老劑ODA加入到步驟(1)的混煉膠中，再依次加入0.4份煙梗粉末、納米膨潤土，繼續(xù)混煉8min，然后加入硫磺、促進(jìn)劑PZ，薄通6次后，擠塑機(jī)塑化造粒，擠出溫度為170℃，即可。實(shí)施例3：武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料,其特征在于：由下述重量份的原料制成：三元乙丙橡膠70份、氯化丁基橡膠30份、尼龍酸二正丁酯5份、偏苯三酸三辛酯10份、硫磺2份、納米膨潤土20份、硬脂酸3份、氧化鋅5份、炭黑40份、三氧化二銻0.5份、防老劑40102份、防老劑ODA2份、促進(jìn)劑PZ3份、煙梗粉末5份；所述煙梗粉末由以下方法制得：向煙梗中加入煙梗重量0.5倍的高錳酸鉀溶液，靜置30min后，加入煙梗重量3％的甘氨膽酸鈉，10％的苯甲酸鈉，0.5％的氯化鈷，0.1％的硝酸鋯，1.5％的無水氯化鈰，6％的亞鐵氰化鉀，加熱至50℃，以1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌1h，然后烘干，粉碎后過600目篩，即得。所述高錳酸鉀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％。武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將三元乙丙橡膠、氯化丁基橡膠和2.5份煙梗粉末投入開煉機(jī)，80℃下混煉1min；(2)將尼龍酸二正丁酯、偏苯三酸三辛酯、硬脂酸、氧化鋅、炭黑、三氧化二銻、防老劑4010、防老劑ODA加入到步驟(1)的混煉膠中，再依次加入2.5份煙梗粉末、納米膨潤土，繼續(xù)混煉5min，然后加入硫磺、促進(jìn)劑PZ，薄通6次后，擠塑機(jī)塑化造粒，擠出溫度為170℃，即可。實(shí)施例4：武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料,其特征在于：由下述重量份的原料制成：三元乙丙橡膠62份、氯化丁基橡膠29份、尼龍酸二正丁酯2份、偏苯三酸三辛酯6份、硫磺1份、納米膨潤土20份、硬脂酸0.5份、氧化鋅4份、炭黑33份、三氧化二銻0.4份、防老劑40102份、防老劑ODA1份、促進(jìn)劑PZ3份、煙梗粉末2份；所述煙梗粉末由以下方法制得：向煙梗中加入煙梗重量0.7倍的高錳酸鉀溶液，靜置40min后，加入煙梗重量3％的甘氨膽酸鈉，15％的苯甲酸鈉，0.9％的氯化鈷，0.2％的硝酸鋯，1.6％的無水氯化鈰，10％的亞鐵氰化鉀，加熱至60℃，以1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌2h，然后烘干，粉碎后過600目篩，即得。所述高錳酸鉀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％。武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將三元乙丙橡膠、氯化丁基橡膠和1份煙梗粉末投入開煉機(jī)，82℃下混煉1min；(2)將尼龍酸二正丁酯、偏苯三酸三辛酯、硬脂酸、氧化鋅、炭黑、三氧化二銻、防老劑4010、防老劑ODA加入到步驟(1)的混煉膠中，再依次加入1份煙梗粉末、納米膨潤土，繼續(xù)混煉7min，然后加入硫磺、促進(jìn)劑PZ，薄通6次后，擠塑機(jī)塑化造粒，擠出溫度為170℃，即可。實(shí)施例5：武器裝備專用特種橡膠復(fù)合材料,其配方同實(shí)施例1，其制備方法包括以下步驟：(1)將三元乙丙橡膠、氯化丁基橡膠投入開煉機(jī)，85℃下混煉2min；(2)將納米膨潤土、煙梗粉末、尼龍酸二正丁酯、偏苯三酸三辛酯、硬脂酸、氧化鋅、炭黑、三氧化二銻、防老劑4010、防老劑ODA加入到步驟(1)的混煉膠中，繼續(xù)混煉6min，然后加入硫磺、促進(jìn)劑PZ，薄通6次后，擠塑機(jī)塑化造粒，擠出溫度為170℃，即可。將實(shí)施例1-5制得的橡膠進(jìn)行拉伸性能測試、抗撕裂性能測試和耐老化性能測試。耐老化性能測試是在135℃循環(huán)熱空氣條件下保持240h，測試?yán)匣昂蟮睦鞆?qiáng)度、拉斷伸長率的變化率。結(jié)果見表1-3。表1拉伸性能測試結(jié)果表2抗撕裂性能測試結(jié)果組別斷裂伸長率(％)實(shí)施例1983.6實(shí)施例2854.2實(shí)施例3735.0實(shí)施例4908.5實(shí)施例5893.7表3耐老化性能測試結(jié)果組別拉伸強(qiáng)度變化率(％)斷裂伸長率變化率(％)實(shí)施例1-3.3-10.2實(shí)施例2-3.8-13.9實(shí)施例3-5.2-14.5實(shí)施例4-4.7-12.6實(shí)施例5-11.4-21.4由表1-3可知，實(shí)施例1制得的橡膠材料的拉伸性能、抗撕裂性能和耐老化性能最好。實(shí)施例1的產(chǎn)品經(jīng)耐老化性能測試后拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別只降低了3.3％和10.2％。當(dāng)前第1頁1 2 3