本發明涉及一種長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、潛艇等管路系統的減振降噪。
背景技術：
艦船和潛艇對艙內環境要求苛刻，要求其內各部件均具有環保、阻燃的特性，而且由于不便于更換，要求各部件具有較長的使用壽命。
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就是其噪音的大小，通艙管件是潛艇管路系統向船體傳遞振動與結構噪音的主要部件之一。目前，我國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到的，通艙件與艙壁之間是完全的剛性連接，管路系統的振動會直接通過通艙件傳遞到艙壁上，誘發艙壁的振動。因此，研究一種長壽命環保低毒低煙的阻燃減振橡膠材料，使通艙件和艙壁之間實現彈性連接，從而有效地隔離管路系統傳遞到艙壁上的振動和波成為當務之急。
目前的專利和文獻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）從而達到無鹵阻燃的目的，并通過對金屬氫氧化物進行表面處理來提高力學性能，但同時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導。
技術實現要素：
本發明的技術解決問題：克服現有技術不足，提供一種長壽命、環保、低煙低毒的適用于艦船、潛艇管路系統的無鹵阻燃三元乙丙減振橡膠材料。
本發明的技術方案是：一種長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，以質量份計，其配方主要由如下組分構成：三元乙丙橡膠100份；無機阻燃劑120～150份；結炭劑 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，丙烯質量百分含量為20%～65%，第三單體質量百分含量為15%～35%。
本發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）。
本發明所述的無機阻燃劑為活性氫氧化鋁、納米氫氧化鋁中的一種或幾種。
本發明所述的結炭劑為紅磷、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產物（防老劑BLE）二者質量比的混合，比例為防老劑RD：防老劑BLE為質量比1：1。
本發明所述的活性劑為間接法氧化鋅（ZnO）和硬脂酸二者質量比的混合，比例為ZnO：硬脂酸為5：1～2。
本發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。
本發明所述的硫化劑4.5份是指：硫黃S 1份、促進劑CZ 1份、促進劑TMTD 0.5份、過氧化二異丙苯DCP 2份。
本發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、結炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進劑的順序加料混煉；
（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品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時間為20min。
本發明與現有技術相比的優點：
（1）本發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，對材料的熱、氧、曲撓疲勞有優良的防護作用。橡膠材料老化性能好，使用壽命長，根據GB7041加速老化試驗表明，本發明橡膠材料壽命可達20年。
（2）本發明的橡膠材料，用不含鹵素的無機阻燃劑和結炭劑相結合，提高無機阻燃劑阻燃效果的同時，有效實現控煙，根據GJB3881毒性試驗和GB10671煙密度試驗結果表明：本發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GB/T14465材料阻尼特性試驗表明：本發明的橡膠材料損耗因子≥0.3、儲能彈性模量≥50MPa，滿足對材料阻尼減振性能的要求。
（4）本發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、促進劑CZ 1份、促進劑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。
具體實施方式
下面通過實施例詳細闡述本發明，但本發明不限于以下實施例。
實施例1：
本發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、結炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進劑的順序加料混煉。
（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品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時間為20min。
表1是具體實施例，實施例中的份數為質量份數。
表1
表2是具體實施例1的主要性能指標。
表2
實施例2：
本發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、結炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進劑的順序加料混煉。
（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品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時間為20min。
表3是具體實施例，實施例中的份數為質量份數。
表3
表4是具體實施例2的主要性能指標。
表4
實施例3：
本發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、結炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進劑的順序加料混煉。
（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品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時間為20min。
表5是具體實施例，實施例中的份數為質量份數。
表5
表6是具體實施例3的主要性能指標。
表6
實施例4：
本發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、結炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進劑的順序加料混煉。
（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品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時間為20min。
表7是具體實施例，實施例中的份數為質量份數。
表7
表8是具體實施例4的主要性能指標。
表8
實施例5：
本發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、結炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進劑的順序加料混煉。
（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品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時間為20min。
表9是具體實施例，實施例中的份數為質量份數。
表9
表10是具體實施例5的主要性能指標。
表10
實施例6：
本發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、結炭劑、炭黑及增塑劑、硫化劑及促進劑的順序加料混煉。
（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品，硫化條件15～20MPa，165±5℃，時間為20min。
表11是具體實施例，實施例中的份數為質量份數。
表11
表12是具體實施例6的主要性能指標。
表12
以該配方生產的彈性通艙管件和彈性管路卡環，低煙低毒，相關指標遠優于我國艦船和潛艇用非金屬材料的衛生學評價標準，產品的阻尼減振性能良好，使用壽命長達20年，已成功應用于我國某常規潛艇管路系統。
本發明未盡事宜屬與本領域公知技術。