【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防腐橡胶材料，具体涉及一种防腐橡胶材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在化工生产中，各种反应釜、储存罐、输送管道等设备经常接触强酸、强碱、有机溶剂等腐蚀性介质。防腐橡胶材料如天然橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶等，可有效保护设备，防止泄漏和腐蚀损坏，确保生产过程的安全和稳定。随着工业技术的不断进步，对防腐橡胶材料的性能要求越来越高，研发具有更高的耐化学腐蚀性的橡胶材料已经成为研究的热门课题。
2、天然橡胶具有良好的弹性和耐磨性，能耐受一定冲击，耐屈挠性佳，但耐强氧化剂、有机化学品和油类介质性能差；硬质胶脆性大，使用范围有限。氯丁橡胶具有良好的耐候性和耐臭氧性，阻燃性好，对油类和化学物质有一定的耐受性，但耐酸碱性较差，影响橡胶的弹性和柔韧性，进而影响橡胶材料的防腐性能。丁腈橡胶具有优异的耐油性能，但其耐高温性能和耐酸性能较差，应用范围十分有限。
3、基于此，研发一种具有良好的防腐性能的橡胶材料对于衬胶材料的发展具有重大的实用意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中橡胶内衬材料存在防腐性能较差导致应用范围有限的问题，本专利技术提供了一种防腐橡胶材料及其制备方法和应用。所述防腐橡胶材料包括漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶、陶瓷纤维改性聚异丁烯橡胶、氧化石墨烯/水滑石复合填料、短切玄武岩纤维、黏合剂、防老剂、活化剂和硫化助剂等原料组分，利用各原料组分的协同作用，使所述防腐橡胶材料具有良好的耐腐蚀性能和力学性能，在复杂的工况下也能保持良好的化学稳定性，为衬胶材料
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
3、本专利技术第一方面提供了一种防腐橡胶材料，所述防腐橡胶材料包括如下质量份数的原料组分：漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶35-60份、陶瓷纤维改性聚异丁烯橡胶35-65份、氧化石墨烯/水滑石复合填料10-20份、短切玄武岩纤维10-25份、黏合剂5-15份、防老剂1-5份、活化剂1-3份和硫化助剂1-3份。
4、相比于现有技术，本专利技术设计了一种具有优异防腐性能的橡胶材料，包括包括漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶、陶瓷纤维改性聚异丁烯橡胶、氧化石墨烯/水滑石复合填料、短切玄武岩纤维、黏合剂、防老剂、活化剂和硫化助剂等原料组分。其中，所述漆酚缩醛树脂本身具有良好的防腐性能，能有效抵抗酸碱盐等化学物质的腐蚀，与三元乙丙橡胶结合后，可在橡胶表面形成一层连续、致密的保护膜，进一步阻止腐蚀性介质与橡胶材料接触，降低腐蚀发生的可能性。并且，橡胶的弹性和韧性与漆酚缩醛树脂的硬度和强度相结合，使漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性等机械性能得到提升，在承受外力时，既具备橡胶的弹性变形能力，又有树脂带来的抗变形能力，不易损坏。
5、聚异丁烯橡胶本身具有良好的化学稳定性。它的分子结构使其对许多化学物质有一定的耐受性，当和陶瓷纤维复合后，陶瓷纤维进一步增强了这种耐受性，橡胶可以为陶瓷纤维提供良好的粘结环境，使二者紧密结合，协同发挥防腐作用。这种复合结构在受到腐蚀介质侵蚀时，橡胶能够通过自身的弹性形变来缓解因腐蚀介质侵入而产生的内应力，减少因应力集中而导致的材料破坏，同时陶瓷纤维增强了整体结构的抗腐蚀性能。更重要的是，陶瓷纤维有较高的强度和稳定性，在橡胶内部形成了错综复杂的网状结构，当腐蚀性介质（试图侵入橡胶时，这些陶瓷纤维会阻碍介质的渗透，减慢其扩散速度，使得腐蚀性物质难以接触到橡胶内部的基体，从而减少腐蚀反应的发；陶瓷纤维还能够吸附和固定一些腐蚀介质中的离子，因为陶瓷纤维表面通常带有一定的电荷或者活性基团，这些离子被吸附后，降低了腐蚀介质中有害离子的浓度，从而减轻了它们对橡胶的腐蚀作用。
6、氧化石墨烯具有二维片层结构，片层之间相互堆叠、交错排列，就像层层叠叠的瓦片一样。这些片层结构能够有效阻挡腐蚀性介质材料表面的接触。水滑石也具有层状结构，二者结合后能形成更加复杂、致密的物理屏障，极大地延缓了腐蚀性物质的渗透。且氧化石墨烯表面含有丰富的含氧官能团，如羟基、羧基等，这些官能团能够与金属表面形成化学键合，使复合材料牢固地吸附在金属表面。同时，这些官能团可以和腐蚀介质中的离子发生反应，起到缓蚀的作用。更重要的是，氧化石墨烯和水滑石的协同作用可以提高材料的自修复能力。当复合材料覆盖的表面局部受到损伤，氧化石墨烯和水滑石能够在一定程度上重新排列和填充，修复被破坏的防护层，阻止腐蚀介质通过破损处继续腐蚀基体。而短切玄武岩纤维的加入可以为橡胶材料提供良好的力学强度和硬度。
7、综上所述，本专利技术利用各组分的协同作用，制备了一种具有良好防腐性能的橡胶材料，有效解决了现有技术中橡胶内衬材料存在防腐性能较差导致应用范围有限的问题，为衬胶材料的制备提供了新的思路
8、优选的，所述漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶的制备方法包括如下步骤：
9、s1、将三元乙丙橡胶与60℃-70℃下进行密炼，得密炼橡胶；将所述密炼橡胶与漆酚缩醛树脂混合均匀，于90℃-120℃下进行混炼，得混合物；
10、s2、向所述混合物中加入硫化剂和活性剂进行硫化，得漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶。
11、进一步优选的，s1中，所述密炼的时间为10min-15min。
12、进一步优选的，s1中，所述三元乙丙橡胶和所述漆酚缩醛树脂的质量比为2:1-3:1。
13、进一步优选的，s1中，所述混炼的转速为80rpm-120rpm；所述混炼的时间为20min-25min。
14、进一步优选的，s2中，所述硫化剂为过氧化二异丙苯；所述硫化剂的加入量为所述三元乙丙橡胶质量的5%-10%。
15、进一步优选的，s2中，所述活性剂为硬脂酸，所述活性剂的加入量为所述三元乙丙橡胶质量为1%-2%。
16、进一步优选的，s2中，所述硫化的温度为140℃-180℃，硫化的压力为10mpa-20mpa，硫化的时间为18h-22h。
17、优选的，所述陶瓷纤维改性聚异丁烯橡胶的制备方法包括如下步骤：
18、步骤a、将陶瓷纤维分散于硅烷偶联剂的醇溶液中进行超声处理，静置，固液分离，得预处理的陶瓷纤维；
19、步骤b、将聚异丁烯橡胶于50℃-75℃下进行开炼，加入所述预处理的陶瓷纤维，于90℃-110℃下进行混炼，加入硫化剂进行硫化，得陶瓷纤维改性聚异丁烯橡胶。
20、进一步优选的，步骤a中，所述超声处理的温度为40℃-45℃，超声处理的时间为1h-2h。
21、进一步优选的，步骤a中，所述陶瓷纤维与所述硅烷偶联剂的醇溶液的质量体积比为1g:4ml-1g:6ml。
22、进一步优选的，步骤a中，所述硅烷偶联剂为kh570或kh550。
23、进一步优选的，步骤a中，所述硅烷偶联剂的醇溶液中溶质的质量百分含量为65%-75%。
24、进一步优选的，步骤a中，所述静置的时间为18h-24h。
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1.一种防腐橡胶材料，其特征在于：所述防腐橡胶材料包括如下质量份数的原料组分：漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶35-60份、陶瓷纤维改性聚异丁烯橡胶35-65份、氧化石墨烯/水滑石复合填料10-20份、短切玄武岩纤维10-25份、黏合剂5-15份、防老剂1-5份、活化剂1-3份和硫化助剂1-3份。
2.如权利要求1所述的防腐橡胶材料，其特征在于：所述漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶的制备方法包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的防腐橡胶材料，其特征在于：S1中，所述密炼的时间为10-15min；和/或
4.如权利要求1所述的防腐橡胶材料，其特征在于：所述陶瓷纤维改性聚异丁烯橡胶的制备方法包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的防腐橡胶材料，其特征在于：步骤a中，所述陶瓷纤维与所述硅烷偶联剂的醇溶液的质量体积比为1g:4mL-1g:6mL，其中，所述硅烷偶联剂的醇溶液中溶质的质量百分含量为65%-75%；和/或
6.如权利要求4所述的防腐橡胶材料，其特征在于：步骤b中，所述开炼的时间为8min-12min；和/或
7.如
8.如权利要求7所述的防腐橡胶材料，其特征在于：所述氧化石墨烯与所述去离子水的质量体积比为1g:1L-1.5g:1L；和/或
9.一种如权利要求1-8任一项所述的防腐橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
10.一种如权利要求1-8任一项所述的防腐橡胶材料或利用权利要求9所述的防腐橡胶材料的制备方法制备得到的防腐橡胶材料在阻燃材料领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种防腐橡胶材料，其特征在于：所述防腐橡胶材料包括如下质量份数的原料组分：漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶35-60份、陶瓷纤维改性聚异丁烯橡胶35-65份、氧化石墨烯/水滑石复合填料10-20份、短切玄武岩纤维10-25份、黏合剂5-15份、防老剂1-5份、活化剂1-3份和硫化助剂1-3份。
2.如权利要求1所述的防腐橡胶材料，其特征在于：所述漆酚缩醛树脂改性三元乙丙橡胶的制备方法包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的防腐橡胶材料，其特征在于：s1中，所述密炼的时间为10-15min；和/或
4.如权利要求1所述的防腐橡胶材料，其特征在于：所述陶瓷纤维改性聚异丁烯橡胶的制备方法包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的防腐橡胶材料，其特征在于：步骤a中，所述陶瓷纤维与所述硅烷偶联剂的醇溶液的质量体积比为1g:4ml-1g:6ml，其中，所述硅烷偶联剂的醇溶液中溶质的质量百分含量为6...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇澜，齐强，刘武杰，陈红霞，任立军，李春响，闫礼，卢晨灏，
申请(专利权)人：河北橡一医药科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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