本發(fā)明涉及橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗沖擊耐腐蝕水泵密封圈用橡膠材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
橡膠作為一種在國民經(jīng)濟(jì)和日常生活中不可缺少的重要高分子材料，具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、彈性和加工性能，在汽車運(yùn)輸、礦山、化工等多種重要領(lǐng)域具有其它材料難以替代的作用。摩擦學(xué)性能是橡膠材料的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，涉及到橡膠輪胎制品的耐磨性能、密封件的耐磨性等。改善橡膠材料的耐磨性有利于提高其使用壽命，并能在節(jié)約能源、材料、潤滑劑等方面帶來相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
目前，改善橡膠材料耐磨性能較為有效的方法之一就是在橡膠中加入潤滑填料，以降低橡膠材料的摩擦因數(shù)。其中石墨作為一種固體潤滑劑，具有環(huán)保、性能穩(wěn)定、潤滑性能優(yōu)良的特點(diǎn)，受到研究者的青睞。CN101463149通過將納米石墨片層懸浮體系與橡膠膠乳或者溶液相混合制得石墨/橡膠復(fù)合材料，有效降低了摩擦系數(shù)，并且大大提高材料的抗磨損性能。然而石墨的硬度較低，容易損耗，僅采用石墨作為潤滑組分不利于維持長期的潤滑減摩性能，延長橡膠制品使用壽命的效果有限，有必要對其進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種減摩性能持久、耐磨效果好、使用壽命長的抗沖擊耐腐蝕水泵密封圈用橡膠材料及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種抗沖擊耐腐蝕水泵密封圈用橡膠材料，其是由下述重量份的原料制得：
三元乙丙橡膠100-120，丁苯橡膠10-15，古馬隆樹脂3-5，白炭黑60-80，碳化硅晶須0.5-1，氧化鋅2-4，硫磺S80 1.5-2.5，防老劑MB 1.5-2.5，促進(jìn)劑TMTD 0.3-0.5，甲基三甲氧基硅烷2-4，鈦酸四丁酯0.5-1，鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-401 0.15-0.25，納米石墨粉6-8，蓖麻油4-6，巴西棕櫚蠟0.5-1。
一種抗沖擊耐腐蝕水泵密封圈用橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）按重量稱取原料，先將白炭黑按重量比1:1-1:2加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4-6%的醋酸溶液中攪拌0.5-1h得組分1，再將甲基三甲氧基硅烷按重量比1:5-1:10與無水乙醇混合均勻得組分2，將組分1與組分2混合后于40-60℃攪拌2-4h，冷卻、過濾、干燥后加入碳化硅晶須、古馬隆樹脂、三元乙丙橡膠高速共混10-15min；
（2）將納米石墨粉按重量比1:3-1:4加入無水乙醇中攪拌均勻，再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-401并超聲分散10-15min得混懸液，最后加入相當(dāng)于混懸液體積1/50-1/40的水，攪拌均勻得組分3，將鈦酸四丁酯按重量比1:10-1:15與無水乙醇混合均勻，得組分4，將組分4與組分3混合后高速攪拌10-20min，再加入蓖麻油混合攪拌0.5-1h，最后通過減壓蒸餾除水除醇；
（3）將步驟（1）中得到的物料與步驟（2）中得到的物料混合均勻并在密煉機(jī)上于120-140℃密煉5-10min，然后加入其余原料并在開煉機(jī)上60-80℃開煉0.5-1h；
（4）將步驟（3）中得到的物料于160-180℃硫化20-30min，即得抗沖擊耐腐蝕水泵密封圈用橡膠材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
本發(fā)明以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體對納米石墨粉進(jìn)行表面包覆，使納米石墨粉在摩擦過程中不易被磨去，有效改善了潤滑組分的耐磨耗性能；通過甲基三甲氧基硅烷對填料進(jìn)行改性，有效提升填料與橡膠基體的相容性以及潤滑性，從而提升材料的減摩抗磨性能；通過上述原料、工藝的復(fù)配增效效應(yīng)，再輔以其余原料的添加，使得到的橡膠材料耐磨效果好、減摩性能持久，同時(shí)具有良好的抗沖擊、耐腐蝕性能，使用壽命長、密封性好，適合用于水泵密封圈材料。
具體實(shí)施方式
一種抗沖擊耐腐蝕水泵密封圈用橡膠材料，由下列重量(kg)的組分原料制備而成：
三元乙丙橡膠100，丁苯橡膠10，古馬隆樹脂3，白炭黑60，碳化硅晶須0.5，氧化鋅2，硫磺S80 1.5，防老劑MB 1.5，促進(jìn)劑TMTD 0.3，甲基三甲氧基硅烷2，鈦酸四丁酯0.5，鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-401 0.15，納米石墨粉6，蓖麻油4，巴西棕櫚蠟0.5。
一種抗沖擊耐腐蝕水泵密封圈用橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）按重量稱取原料，先將白炭黑按重量比1:1加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的醋酸溶液中攪拌0.5h得組分1，再將甲基三甲氧基硅烷按重量比1:5與無水乙醇混合均勻得組分2，將組分1與組分2混合后于40℃攪拌2h，冷卻、過濾、干燥后加入碳化硅晶須、古馬隆樹脂、三元乙丙橡膠高速共混10min；
（2）將納米石墨粉按重量比1:3加入無水乙醇中攪拌均勻，再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-401并超聲分散10min得混懸液，最后加入相當(dāng)于混懸液體積1/50的水，攪拌均勻得組分3，將鈦酸四丁酯按重量比1:10與無水乙醇混合均勻，得組分4，將組分4與組分3混合后高速攪拌10min，再加入蓖麻油混合攪拌0.5h，最后通過減壓蒸餾除水除醇；
（3）將步驟（1）中得到的物料與步驟（2）中得到的物料混合均勻并在密煉機(jī)上于120℃密煉5min，然后加入其余原料并在開煉機(jī)上60℃開煉0.5h；
（4）將步驟（3）中得到的物料于160℃硫化20min，即得抗沖擊耐腐蝕水泵密封圈用橡膠材料。
上述制得的橡膠材料性能測試結(jié)果如下：
拉伸強(qiáng)度：26.2MPa；
扯斷伸長率：459%；
邵爾硬度：73度；
磨耗體積：0.283cm3/1.61km。