一种高绝缘耐水煮三元乙丙橡胶混合物及其制备方法与流程

1.本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种高绝缘耐水煮三元乙丙橡胶混合物及其制备方法。


背景技术：

2.目前，导电橡胶主要以硅橡胶为基体，将导电颗粒均匀分布在硅橡胶中，并且通过压力使导电颗粒接触，从而达到良好的导电性能。三元乙丙橡胶(epdm橡胶)是以乙烯、丙烯和非共轭二烯烃为主要单体，经聚合过程制得的三元共聚物，其分子主链由化学性质稳定的饱和烃组成，只在侧链含有少量不饱和双键。epdm基橡胶相比于硅橡胶，具有气密性好、耐碱性高、强度大且成本相对较低的特点，但是现有的三元乙丙橡胶组合物存在绝缘性能不佳的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高绝缘耐水煮三元乙丙橡胶混合物及其制备方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种高绝缘耐水煮三元乙丙橡胶混合物，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶100份、环氧树脂10-15份、纳米二氧化硅1-3份、纳米氧化锌3-5份、炭黑12-24份、改性滑石粉4-6份、石蜡油30-50份、石墨烯1-5份、促进剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份、消泡剂10-16份。
6.优选的，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶100份、环氧树脂10份、纳米二氧化硅1份、纳米氧化锌3份、炭黑12份、改性滑石粉4份、石蜡油30份、石墨烯1份、促进剂1份、抗氧化剂0.5份、消泡剂10份。
7.优选的，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶100份、环氧树脂15份、纳米二氧化硅3份、纳米氧化锌5份、炭黑24份、改性滑石粉6份、石蜡油50份、石墨烯5份、促进剂2份、抗氧化剂1份、消泡剂16份。
8.优选的，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶100份、环氧树脂12.5份、纳米二氧化硅2份、纳米氧化锌4份、炭黑18份、改性滑石粉5份、石蜡油40份、石墨烯3份、促进剂1.5份、抗氧化剂0.75份、消泡剂13份。
9.优选的，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶100份、环氧树脂12-13份、纳米二氧化硅1.8-2.2份、纳米氧化锌3.8-4.2份、炭黑17-19份、改性滑石粉4.8-5.2份、石蜡油38-42份、石墨烯2-4份、促进剂1.4-1.6份、抗氧化剂0.7-0.8份、消泡剂12-14份。
10.优选的，所述改性滑石粉的制备方法包括以下步骤：将乙醇和硅铝酸酯偶联剂按照1：(0.4-0.8)的比例混合制备改性剂；将片状滑石粉烘干后放入混合桶内；混合桶在转速为750-780r/min的低速转速下，分三次向滑石粉中滴入改性剂，改性剂的滴入量为混合桶内滑石粉质量的0.6-1.2％，改性剂三次的滴入量分别为55％、30％、15％，每次滴入操作的
间隔时间为3-6min；改性剂滴加完成后调整混合桶转速为1600-1800r/min，反应30min，即得改性滑石粉。
11.优选的，所述促进剂包括促进剂is-60、促进剂tbztd-70、促进剂mbt-80和促进剂dm中的一种或多种组合。
12.优选的，所述抗氧化剂包括酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂、含硫抗氧化剂和胺类抗氧化剂中一种或多种组合。
13.上述高绝缘耐水煮三元乙丙橡胶混合物的制备方法，包括以下步骤：
14.取三元乙丙橡胶、环氧树脂、纳米二氧化硅和纳米氧化锌加入密炼机进行加压混炼；
15.当温度达到30-35℃时，加入改性滑石粉、炭黑、石墨烯和石蜡油行加压混炼；
16.当温度达到80-85℃时，加入抗氧化剂、消泡剂和促进剂进行加压混炼；当温度达到90℃-95℃时，将混合好的胶料排到开炼机上返胶混炼，下片后经硫化处理得到三元乙丙橡胶混合物。
17.本发明在三元乙丙橡胶混合物的原料中添加有纳米二氧化硅、纳米氧化锌、炭黑、改性滑石粉、石蜡油和石墨烯，制备所得的三元乙丙橡胶混合物绝缘效果优良，还具备耐水煮性能，其中添加的改性滑石粉作为填料，提高滑石粉表面的活化率，增加滑石粉的表面改性强度，应用于三元乙丙橡胶混合物的制备中，制备所得的三元乙丙橡胶混合物机械性能优良。
具体实施方式
18.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.实施例1
20.将乙醇和硅铝酸酯偶联剂按照1：0.4的比例混合制备改性剂；将片状滑石粉烘干后放入混合桶内；混合桶在转速为750r/min的低速转速下，分三次向滑石粉中滴入改性剂，改性剂的滴入量为混合桶内滑石粉质量的0.6％，改性剂三次的滴入量分别为55％、30％、15％，每次滴入操作的间隔时间为3min；改性剂滴加完成后调整混合桶转速为1600r/min，反应30min，即得改性滑石粉；
21.称取三元乙丙橡胶100克、环氧树脂10克、纳米二氧化硅1克、纳米氧化锌3克、炭黑12克、改性滑石粉4克、石蜡油30克、石墨烯1克、促进剂is-601克、抗氧化剂0.5克、消泡剂10克；取三元乙丙橡胶、环氧树脂、纳米二氧化硅和纳米氧化锌加入密炼机进行加压混炼；当温度达到35℃时，加入改性滑石粉、炭黑、石墨烯和石蜡油行加压混炼；当温度达到85℃时，加入抗氧化剂、消泡剂和促进剂is-60进行加压混炼；当温度达到95℃时，将混合好的胶料排到开炼机上返胶混炼，下片后经硫化处理得到三元乙丙橡胶混合物。
22.实施例2
23.将乙醇和硅铝酸酯偶联剂按照1：0.4的比例混合制备改性剂；将片状滑石粉烘干后放入混合桶内；混合桶在转速为750r/min的低速转速下，分三次向滑石粉中滴入改性剂，改性剂的滴入量为混合桶内滑石粉质量的0.6％，改性剂三次的滴入量分别为55％、30％、15％，每次滴入操作的间隔时间为3min；改性剂滴加完成后调整混合桶转速为1600r/min，
反应30min，即得改性滑石粉；
24.称取三元乙丙橡胶100克、环氧树脂15克、纳米二氧化硅3克、纳米氧化锌5克、炭黑24克、改性滑石粉6克、石蜡油50克、石墨烯5克、促进剂is-602克、抗氧化剂1克、消泡剂16克；取三元乙丙橡胶、环氧树脂、纳米二氧化硅和纳米氧化锌加入密炼机进行加压混炼；当温度达到30时，加入改性滑石粉、炭黑、石墨烯和石蜡油行加压混炼；当温度达到80时，加入抗氧化剂、消泡剂和促进剂is-60进行加压混炼；当温度达到90℃时，将混合好的胶料排到开炼机上返胶混炼，下片后经硫化处理得到三元乙丙橡胶混合物。
25.实施例3
26.将乙醇和硅铝酸酯偶联剂按照1：0.8的比例混合制备改性剂；将片状滑石粉烘干后放入混合桶内；混合桶在转速为780r/min的低速转速下，分三次向滑石粉中滴入改性剂，改性剂的滴入量为混合桶内滑石粉质量的1.2％，改性剂三次的滴入量分别为55％、30％、15％，每次滴入操作的间隔时间为6min；改性剂滴加完成后调整混合桶转速为1800r/min，反应30min，即得改性滑石粉；
27.称取三元乙丙橡胶100克、环氧树脂12.5克、纳米二氧化硅2克、纳米氧化锌4克、炭黑18克、改性滑石粉5克、石蜡油40克、石墨烯3克、促进剂is-601.5克、抗氧化剂0.75克、消泡剂13克；取三元乙丙橡胶、环氧树脂、纳米二氧化硅和纳米氧化锌加入密炼机进行加压混炼；当温度达到32℃时，加入改性滑石粉、炭黑、石墨烯和石蜡油行加压混炼；当温度达到82℃时，加入抗氧化剂、消泡剂和促进剂is-60进行加压混炼；当温度达到92℃时，将混合好的胶料排到开炼机上返胶混炼，下片后经硫化处理得到三元乙丙橡胶混合物。
28.实施例4
29.将乙醇和硅铝酸酯偶联剂按照1：0.4的比例混合制备改性剂；将片状滑石粉烘干后放入混合桶内；混合桶在转速为750r/min的低速转速下，分三次向滑石粉中滴入改性剂，改性剂的滴入量为混合桶内滑石粉质量的0.6％，改性剂三次的滴入量分别为55％、30％、15％，每次滴入操作的间隔时间为3min；改性剂滴加完成后调整混合桶转速为1600r/min，反应30min，即得改性滑石粉；
30.称取三元乙丙橡胶100克、环氧树脂12克、纳米二氧化硅1.8克、纳米氧化锌3.8克、炭黑17克、改性滑石粉4.8克、石蜡油38克、石墨烯2克、促进剂is-60 0.7克、促进剂tbztd-70 0.7克、抗氧化剂0.7克、消泡剂12克；取三元乙丙橡胶、环氧树脂、纳米二氧化硅和纳米氧化锌加入密炼机进行加压混炼；当温度达到35℃时，加入改性滑石粉、炭黑、石墨烯和石蜡油行加压混炼；当温度达到80℃时，加入抗氧化剂、消泡剂和促进剂is-60、促进剂tbztd-70进行加压混炼；当温度达到95℃时，将混合好的胶料排到开炼机上返胶混炼，下片后经硫化处理得到三元乙丙橡胶混合物。
31.实施例5
32.将乙醇和硅铝酸酯偶联剂按照1：0.6的比例混合制备改性剂；将片状滑石粉烘干后放入混合桶内；混合桶在转速为765r/min的低速转速下，分三次向滑石粉中滴入改性剂，改性剂的滴入量为混合桶内滑石粉质量的0.9％，改性剂三次的滴入量分别为55％、30％、15％，每次滴入操作的间隔时间为5min；改性剂滴加完成后调整混合桶转速为1700r/min，反应30min，即得改性滑石粉；
33.称取三元乙丙橡胶100克、环氧树脂13克、纳米二氧化硅2.2克、纳米氧化锌4.2克、
炭黑19克、改性滑石粉5.2克、石蜡油42克、石墨烯4克、促进剂is-60 0.8克、促进剂tbztd-70 0.8克、抗氧化剂0.8克、消泡剂14克；取三元乙丙橡胶、环氧树脂、纳米二氧化硅和纳米氧化锌加入密炼机进行加压混炼；当温度达到30℃时，加入改性滑石粉、炭黑、石墨烯和石蜡油行加压混炼；当温度达到80℃时，加入抗氧化剂、消泡剂和促进剂is-60、促进剂tbztd-70进行加压混炼；当温度达到90℃时，将混合好的胶料排到开炼机上返胶混炼，下片后经硫化处理得到三元乙丙橡胶混合物。
34.本发明在三元乙丙橡胶混合物的原料中添加有纳米二氧化硅、纳米氧化锌、炭黑、改性滑石粉、石蜡油和石墨烯，制备所得的三元乙丙橡胶混合物绝缘效果优良，还具备耐水煮性能，其中添加的改性滑石粉作为填料，提高滑石粉表面的活化率，增加滑石粉的表面改性强度，应用于三元乙丙橡胶混合物的制备中，制备所得的三元乙丙橡胶混合物机械性能优良。
35.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。