本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)壽命低煙低毒無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料，可適用于艦船、潛艇等管路系統(tǒng)的減振降噪。

背景技術(shù)：

艦船和潛艇對(duì)艙內(nèi)環(huán)境要求苛刻，要求其內(nèi)各部件均具有環(huán)保、阻燃的特性，而且由于不便于更換，要求各部件具有較長(zhǎng)的使用壽命。

艦船和潛艇最大的需求在于提高其隱蔽性，而衡量其隱蔽性高低的最重要的指標(biāo)就是其噪音的大小，通艙管件是潛艇管路系統(tǒng)向船體傳遞振動(dòng)與結(jié)構(gòu)噪音的主要部件之一。目前，我國(guó)艦船和潛艇上的通艙件和船體艙壁的連接都是通過焊接達(dá)到的，通艙件與艙壁之間是完全的剛性連接，管路系統(tǒng)的振動(dòng)會(huì)直接通過通艙件傳遞到艙壁上，誘發(fā)艙壁的振動(dòng)。因此，研究一種長(zhǎng)壽命環(huán)保低毒低煙的阻燃減振橡膠材料，使通艙件和艙壁之間實(shí)現(xiàn)彈性連接，從而有效地隔離管路系統(tǒng)傳遞到艙壁上的振動(dòng)和波成為當(dāng)務(wù)之急。

目前的專利和文獻(xiàn)中多采用在配方中大量添加金屬氫氧化物（氫氧化鋁、氫氧化鎂等）從而達(dá)到無鹵阻燃的目的，并通過對(duì)金屬氫氧化物進(jìn)行表面處理來提高力學(xué)性能，但同時(shí)具有低煙低毒無鹵阻燃和阻尼減振特性的橡膠材料尚未見報(bào)導(dǎo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種長(zhǎng)壽命、環(huán)保、低煙低毒的適用于艦船、潛艇管路系統(tǒng)的無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種長(zhǎng)壽命低煙低毒無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料，其特征在于，以質(zhì)量份計(jì)，其配方主要由如下組分構(gòu)成：三元乙丙橡膠100份；無機(jī)阻燃劑120～150份；結(jié)炭劑 5～10份；防老劑3～4份；活性劑5～7份；快壓出爐黑（N550）40～60份；增塑劑20～35份；硫化劑4.5份。

本發(fā)明所述的三元乙丙橡膠EPDM，門尼粘度ML（1+4）、125℃為38～83，丙烯質(zhì)量百分含量為20%～65%，第三單體質(zhì)量百分含量為15%～35%。

本發(fā)明所述的三元乙丙橡膠EPDM的第三單體采用乙叉降冰片烯（ENB）。

本發(fā)明所述的無機(jī)阻燃劑為活性氫氧化鋁、納米氫氧化鋁中的一種或幾種。

本發(fā)明所述的結(jié)炭劑為紅磷、微膠囊化紅磷、納米氧化鋅包覆紅磷中的一種或幾種。

本發(fā)明所述的防老劑為2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體（防老劑RD）和丙酮和二苯胺高溫反應(yīng)產(chǎn)物（防老劑BLE）二者質(zhì)量比的混合，比例為防老劑RD：防老劑BLE為質(zhì)量比1：1。

本發(fā)明所述的活性劑為間接法氧化鋅（ZnO）和硬脂酸二者質(zhì)量比的混合，比例為ZnO：硬脂酸為5：1～2。

本發(fā)明所述的增塑劑為鏈烷烴油（石蠟油）和鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）二者質(zhì)量比的混合，比例為鏈烷烴油（石蠟油）:鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）為1：2。

本發(fā)明所述的硫化劑4.5份是指：硫黃S 1份、促進(jìn)劑CZ 1份、促進(jìn)劑TMTD 0.5份、過氧化二異丙苯DCP 2份。

本發(fā)明所述的低煙低毒無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料的制備方法，其特征在于：

（1）混煉：將EPDM橡膠塑煉5～8遍，按活性劑、防老劑、阻燃劑、結(jié)炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進(jìn)劑的順序加料混煉；

（2）薄通出片：將混煉膠薄通8～10遍，出片；

將出片后的膠片放入模具加熱加壓硫化即可以加工成所需的彈性產(chǎn)品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時(shí)間為20min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明的橡膠材料主體膠料采用三元乙丙橡膠（EPDM橡膠），防老劑采用防老劑RD和防老劑BLE并用，對(duì)材料的熱、氧、曲撓疲勞有優(yōu)良的防護(hù)作用。橡膠材料老化性能好，使用壽命長(zhǎng)，根據(jù)GB7041加速老化試驗(yàn)表明，本發(fā)明橡膠材料壽命可達(dá)20年。

（2）本發(fā)明的橡膠材料，用不含鹵素的無機(jī)阻燃劑和結(jié)炭劑相結(jié)合，提高無機(jī)阻燃劑阻燃效果的同時(shí)，有效實(shí)現(xiàn)控?zé)煟鶕?jù)GJB3881毒性試驗(yàn)和GB10671煙密度試驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明的橡膠材料具有低煙低毒的特性，滿足GJB11.3潛艇艙室空氣組分容許濃度的要求。

（3）本發(fā)明的橡膠材料采用快壓出爐黑N550和增塑劑DOP、液體石蠟的配合，材料硬度適中，回彈性好，根據(jù)GB/T14465材料阻尼特性試驗(yàn)表明：本發(fā)明的橡膠材料損耗因子≥0.3、儲(chǔ)能彈性模量≥50MPa，滿足對(duì)材料阻尼減振性能的要求。

（4）本發(fā)明橡膠材料的硫化體系采用氧化鋅5份、硬脂酸1～2份、硫磺1份、促進(jìn)劑CZ 1份、促進(jìn)劑TMTD0.5份，過氧化二異丙苯 2份，使材料的硫化速度適中，綜合性能良好。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：

本發(fā)明的低煙低毒無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料的制備工藝：

（1）混煉：將EPDM橡膠塑煉5～8遍，按活性劑、防老劑、阻燃劑、結(jié)炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進(jìn)劑的順序加料混煉。

（2）薄通出片：將混煉膠薄通8～10遍，出片。

根據(jù)需要將出片后的膠片放入模具加熱加壓硫化即可以加工成所需的彈性通艙管件等產(chǎn)品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時(shí)間為20min。

表1是具體實(shí)施例，實(shí)施例中的份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。

表1

表2是具體實(shí)施例1的主要性能指標(biāo)。

表2

實(shí)施例2：

本發(fā)明的低煙低毒無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料的制備工藝：

（1）混煉：將EPDM橡膠塑煉5～8遍，按活性劑、防老劑、阻燃劑、結(jié)炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進(jìn)劑的順序加料混煉。

（2）薄通出片：將混煉膠薄通8～10遍，出片。

根據(jù)需要將出片后的膠片放入模具加熱加壓硫化即可以加工成所需的彈性通艙管件等產(chǎn)品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時(shí)間為20min。

表3是具體實(shí)施例，實(shí)施例中的份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。

表3

表4是具體實(shí)施例2的主要性能指標(biāo)。

表4

實(shí)施例3：

本發(fā)明的低煙低毒無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料的制備工藝：

（1）混煉：將EPDM橡膠塑煉5～8遍，按活性劑、防老劑、阻燃劑、結(jié)炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進(jìn)劑的順序加料混煉。

（2）薄通出片：將混煉膠薄通8～10遍，出片。

根據(jù)需要將出片后的膠片放入模具加熱加壓硫化即可以加工成所需的彈性通艙管件等產(chǎn)品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時(shí)間為20min。

表5是具體實(shí)施例，實(shí)施例中的份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。

表5

表6是具體實(shí)施例3的主要性能指標(biāo)。

表6

實(shí)施例4：

本發(fā)明的低煙低毒無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料的制備工藝：

（1）混煉：將EPDM橡膠塑煉5～8遍，按活性劑、防老劑、阻燃劑、結(jié)炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進(jìn)劑的順序加料混煉。

（2）薄通出片：將混煉膠薄通8～10遍，出片。

根據(jù)需要將出片后的膠片放入模具加熱加壓硫化即可以加工成所需的彈性通艙管件等產(chǎn)品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時(shí)間為20min。

表7是具體實(shí)施例，實(shí)施例中的份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。

表7

表8是具體實(shí)施例4的主要性能指標(biāo)。

表8

實(shí)施例5：

本發(fā)明的低煙低毒無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料的制備工藝：

（1）混煉：將EPDM橡膠塑煉5～8遍，按活性劑、防老劑、阻燃劑、結(jié)炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進(jìn)劑的順序加料混煉。

（2）薄通出片：將混煉膠薄通8～10遍，出片。

根據(jù)需要將出片后的膠片放入模具加熱加壓硫化即可以加工成所需的彈性通艙管件等產(chǎn)品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時(shí)間為20min。

表9是具體實(shí)施例，實(shí)施例中的份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。

表9

表10是具體實(shí)施例5的主要性能指標(biāo)。

表10

實(shí)施例6：

本發(fā)明的低煙低毒無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料的制備工藝：

（1）混煉：將EPDM橡膠塑煉5～8遍，按活性劑、防老劑、阻燃劑、結(jié)炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進(jìn)劑的順序加料混煉。

（2）薄通出片：將混煉膠薄通8～10遍，出片。

根據(jù)需要將出片后的膠片放入模具加熱加壓硫化即可以加工成所需的彈性通艙管件等產(chǎn)品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時(shí)間為20min。

表11是具體實(shí)施例，實(shí)施例中的份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。

表11

表12是具體實(shí)施例6的主要性能指標(biāo)。

表12

以該配方生產(chǎn)的彈性通艙管件和彈性管路卡環(huán)，低煙低毒，相關(guān)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于我國(guó)艦船和潛艇用非金屬材料的衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品的阻尼減振性能良好，使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年，已成功應(yīng)用于我國(guó)某常規(guī)潛艇管路系統(tǒng)。

本發(fā)明未盡事宜屬與本領(lǐng)域公知技術(shù)。