CN105111552A - 一种高性能改性丁腈橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能改性丁腈橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性丁腈橡胶90-130份、天然橡胶15-30份、甲基丙烯酸聚酯10-15份、炭黑N-774，炭黑N-99020-50份、三氧化二锑5-10份、氧化锌3-5份、聚乙烯蜡2-6份、硬脂酸1-3份、钛酸酯偶联剂1-3份、硫黄1-3份、二硫化四苄基秋兰姆0.5-3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份、邻苯二甲酸酯1-3份、癸二酸二辛脂1-3份和助剂4-8份；所述改性丁腈橡胶材料不仅具有更高的综合力学性能，还具有耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能。

Description

一种高性能改性丁腈橡胶材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种高性能改性丁腈橡胶材料及其制备方法。

背景技术

丁腈橡胶(NBR)是丁二烯与丙烯腈两单体经自由基引发乳液聚合制得的无规共聚物。由于NBR在性价比、耐油、耐热性和耐化学药品等方面的优势，其制品可广泛作为汽车、航空航天、石油开采、石油化工等领域的耐油密封件使用。因其长期工作在热油或热空气等环境中，这就要求NBR胶料具有较好的物理机械化学性能的同时，特别要保证其耐热老化性、高温下的耐油性和耐压缩永久变形性能等。但随着石油和汽车工业的发展，对NBR提出了更加苛刻的要求，要求密封制品在130-150℃下拉伸强度达到20MPa以上，而且随着维持动力系统工作燃油和润滑油的高性能化，要求密封制品工作温度范围更宽，具有在工作介质油中耐各类添加剂的侵蚀，并在恶劣工作状况下具有更高的使用寿命。因此，NBR作为密封材料必须具有更高的综合力学性能以及耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形。

为使NBR材料的使用满足上述要求，NBR的改性研究得到长足发展。现有方法的改性中主要是利用合成阶段的改性、多元化共聚、加工阶段与不同橡胶共混、橡塑并用、添加助剂等方法来改善NBR的综合性能，已取得了很大成效，一系列高性能新品种相继出现。

在丁腈橡胶的改性方面，国内外已做了大量的研究工作包括对丁氰橡胶的氢化反应，羧基化以及环氧化的改性方法，但上述改性方法的效果不是十分明显，且改性原料用量较大，成本相对较高。

随着石油和汽车工业的发展，为使NBR具有更高的综合力学性能以及耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能，发现更加有效的改性丁腈橡胶的具有重要的意义。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能改性丁腈橡胶材料及其制备方法，所述改性丁腈橡胶材料不仅具有更高的综合力学性能，还具有耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能。

本发明提出的一种高性能改性丁腈橡胶材料，按重量份包括如下原料：改性丁腈橡胶90-130份、天然橡胶15-30份、甲基丙烯酸聚酯10-15份、炭黑N-77420-40份，炭黑N-9905-10份、三氧化二锑5-10份、氧化锌3-5份、聚乙烯蜡2-6份、硬脂酸1-3份、钛酸酯偶联剂1-3份、硫黄1-3份、二硫化四苄基秋兰姆0.5-3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份、邻苯二甲酸酯1-3份、癸二酸二辛脂1-3份和助剂4-8份；

制备所述改性丁腈橡胶包括：将丁二烯、丙烯腈、乳化剂、引发剂和丙苯加入反应釜中先进行自由基乳液聚合反应；当所述聚合反应的转化率达到70％-85％时，向反应釜中加入甲阶酚醛树脂继续反应，得到改性聚合物乳液；向所述改性聚合物乳液中加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳经挤压脱水、膨胀干燥后得到改性丁氰橡胶。

优选地，所述高性能改性丁腈橡胶材料，按重量份包括如下原料：改性丁腈橡胶100-120份、天然橡胶20-25份、甲基丙烯酸聚酯12-14份、炭黑N-77424-36份，炭黑N-9906-8份、三氧化二锑6-8份、氧化锌3-4份、聚乙烯蜡3-5份、硬脂酸1-2份、钛酸酯偶联剂1-2份、硫黄1-2份、二硫化四苄基秋兰姆1-2份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-2份、邻苯二甲酸酯1-2份、癸二酸二辛脂1-2份和助剂5-7份。

优选地，所述助剂由质量配比为5-7:1-3:0.2-0.5的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成。

优选地，制备所述改性丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯55-64％、丙烯腈25-34％、乳化剂2.0-3.0％、引发剂0.2-0.3％、丙苯0.01-0.02％，在水介质中进行自由基乳液聚合反应，控制聚合反应温度为30-40℃；当所述聚合反应的转化率达到70％-85％时，向所述反应釜中加入甲阶酚醛树脂8-15％继续反应，调节反应液PH值为2.3-2.5，在70-90℃条件下反应1-1.5h，得到改性聚合物乳液；所述聚合物乳液经闪蒸脱气工序后，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳在酸性介质中凝聚后析出含水胶粒，所述胶粒经挤压脱水、膨胀干燥后得到改性丁氰橡胶。

优选地，制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为30-40wt％的NaOH溶液或者KOH溶液滴加到质量配比为2-3:1的甲醛和苯酚溶液中，在50-70℃条件下反应1-3h，将反应液冷却至常温后真空脱水，得到所述甲阶酚醛树脂。

一种高性能改性丁腈橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将改性丁腈橡胶和助剂投入开炼机中塑炼10-15min后排料，冷却后得到塑炼料；

(2)将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入天然橡胶塑炼20-25min，然后加入甲基丙烯酸聚酯、三氧化二锑、氧化锌、聚乙烯蜡、硬脂酸、钛酸酯偶联剂混炼3-5min，加入炭黑N-774混炼3-4min，加入炭黑N-990翻炼3-4min，加入邻苯二甲酸酯和癸二酸二辛脂混炼3-4min，排料，冷却后得到母炼胶；

(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至90-110℃，混炼15-25min，继续升温至125-145℃，混炼20-40min，得到所述高性能改性丁腈橡胶材料。

优选地，在步骤(1)中，调整开炼机温度至80-90℃，转速为30-35转/分钟后，将改性丁腈橡胶和助剂投入开炼机中塑炼。

优选地，在步骤(2)中，调整密炼机温度至40-50℃，转速为30-35转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中。

优选地，在步骤(3)中，将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至100℃，混炼20min，继续升温至135℃，混炼30min，得到所述高性能改性丁腈橡胶材料。

本发明提出了一种高性能改性丁腈橡胶材料及其制备方法，通过在丁腈橡胶的合成阶段加入甲阶酚醛树脂，一方面利用酚醛树脂中的羟甲基与丁腈橡胶中的氰基或者酚醛树脂中的酚羟基和羟甲基与丁腈橡胶中的双键进行加成反应，通过改变丁腈橡胶的化学结构组成，在结构直接引入刚性段，使丁腈橡胶获得良好的力学性能以及耐热老化性能、高温耐油性能；另一方面利用特殊的酚醛树脂的交联网络的空间结构，在橡胶的硫化过程中形成特定网络结构起到补强增硬以及低压缩永久变形性能。事实上，通常的增韧方法受到混合条件的限制，需要加入大量的改性原料，虽然也能得到理想的韧性，却损失了材料宝贵的强度、刚性、耐热性等重要性能，且成本高，而通过酚醛树脂与丁腈橡胶共聚改性，通过高结合丙烯腈量的丁腈橡胶与酚醛树脂有良好的相容性,能显著提高丁腈橡胶硫化胶的硬度、强度、耐磨性,并改善粘合性能。具有改性原料用量少、成本低、效果明显等显著优点。

此外，本申请中为进一步提高丁腈橡胶的物理性能，在该高性能改性丁腈橡胶材料种还加入了天然橡胶进行共混改性。这里丁腈橡胶虽是极性橡胶,但与天然橡胶同为不饱和橡胶,且使用的硫化体系相同,当加入一定量天然橡胶时,胶料的加工及成型工艺性能得到改善,而硫化胶的强度不受损失,低温性能改善,但耐油性也得到显著提高。

在本申请中，硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的硫化体系能提高混炼胶的硫化速度和硫化胶的物理机械性能，NBR通过该硫化体系条件下，形成特定的交联键及交联网络致密程度，使得最终获得的共混料具有高强度、低压缩永久变形、耐热耐油性能。

综上所述，本发明结合丁腈橡胶、天然橡胶的优点，并对丁腈橡胶材料性能进行了改性处理，并在各种助剂条件下得到了一种具有更高的综合力学性能，还具有耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能的高性能改性丁腈橡胶材料，其能够满足特定场合的使用要求，且对环境和人体无危害，应用前景广阔。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种高性能改性丁腈橡胶材料，按重量份包括如下原料：改性丁腈橡胶90份、天然橡胶30份、甲基丙烯酸聚酯10份、炭黑N-77420份、炭黑N-99010份、三氧化二锑5份、氧化锌5份、聚乙烯蜡2份、硬脂酸3份、钛酸酯偶联剂1份、硫黄3份、二硫化四苄基秋兰姆0.5份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺3份、邻苯二甲酸酯1份、癸二酸二辛脂3份和助剂4份，所述助剂由质量配比为5:3:0.2的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成。

制备所述改性丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯55％、丙烯腈34％、乳化剂2.0％、引发剂0.3％、丙苯0.01％，在水介质条件下于30℃进行自由基乳液聚合反应；当所述聚合反应的转化率达到70％-85％时，再向反应釜中加入甲阶酚醛树脂8.69％继续反应，加酸调节反应液PH值为2.3-2.5，在70℃条件下反应1.5h，得到改性丁氰乳液；所述改性丁氰乳液经闪蒸脱气工序回收未反应的丁二烯和丙烯腈单体，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳在酸性介质中凝聚后析出含水胶粒，所述胶粒经挤压脱水、膨胀干燥后得到改性丁氰橡胶。

制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为30wt％的NaOH溶液滴加到质量配比为3:1的甲醛和苯酚溶液中，加热到50℃后保温3h，反应原料冷却到常温，经真空脱水后得到所述甲阶酚醛树脂。

所述高性能改性丁腈橡胶材料的制备方法包括如下步骤：(1)调整开炼机温度至80℃，转速为35转/分钟后，将改性丁腈橡胶和助剂投入开炼机中塑炼10min后排料，冷却得到塑炼料；

(2)调整密炼机温度至40℃，转速为35转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入天然橡胶塑炼20min，然后加入甲基丙烯酸聚酯、三氧化二锑、氧化锌、聚乙烯蜡、硬脂酸、钛酸酯偶联剂混炼5min，随后先加入炭黑N-774混炼3min，再加入炭黑N-990翻炼4min，最后加入邻苯二甲酸酯和癸二酸二辛脂充分混炼3min，排料，冷却得到母炼胶；

(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至90℃，混炼25min，继续升温至125℃，混炼40min，得到所述高性能改性丁腈橡胶材料。

实施例2

一种高性能改性丁腈橡胶材料，按重量份包括如下原料：改性丁腈橡胶100份、天然橡胶25份、甲基丙烯酸聚酯12份、炭黑N-77430份、炭黑N-9908份、三氧化二锑6份、氧化锌4份、聚乙烯蜡3份、硬脂酸2份、钛酸酯偶联剂1.5份、硫黄1.5份、二硫化四苄基秋兰姆1份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份、邻苯二甲酸酯1份、癸二酸二辛脂2份和助剂5份，所述助剂由质量配比为6:2:0.3的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成。

制备所述改性丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯60％、丙烯腈25％、乳化剂2.5％、引发剂0.25％、丙苯0.02％，在水介质条件下于30-40℃进行自由基乳液聚合反应；当所述聚合反应的转化率达到70％-85％时，再向反应釜中加入甲阶酚醛树脂12.23％继续反应，加酸调节反应液PH值为2.3-2.5，在80℃条件下反应1.3h，得到改性丁氰乳液；所述改性丁氰乳液经闪蒸脱气工序回收未反应的丁二烯和丙烯腈单体，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳在酸性介质中凝聚后析出含水胶粒，所述胶粒经挤压脱水、膨胀干燥后得到改性丁氰橡胶。

制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为35wt％的KOH溶液滴加到质量配比为2.5:1的甲醛和苯酚溶液中，加热到60℃后保温2h，反应原料冷却到常温，经真空脱水后得到所述甲阶酚醛树脂。

所述高性能改性丁腈橡胶材料的制备方法包括如下步骤：(1)调整开炼机温度至85℃，转速为32转/分钟后，将改性丁腈橡胶和助剂投入开炼机中塑炼13min后排料，冷却得到塑炼料；

(2)调整密炼机温度至45℃，转速为33转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入天然橡胶塑炼22min，然后加入甲基丙烯酸聚酯、三氧化二锑、氧化锌、聚乙烯蜡、硬脂酸、钛酸酯偶联剂混炼4min，随后先加入炭黑N-774混炼3.5min，再加入炭黑N-990翻炼3.5min，最后加入邻苯二甲酸酯和癸二酸二辛脂充分混炼3.5min，排料，冷却得到母炼胶；

(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至100℃，混炼20min，继续升温至135℃，混炼30min，得到所述高性能改性丁腈橡胶材料。

实施例3

一种高性能改性丁腈橡胶材料，按重量份包括如下原料：改性丁腈橡胶120份、天然橡胶20份、甲基丙烯酸聚酯14份、炭黑N-77430份、炭黑N-9907份、三氧化二锑8份、氧化锌3份、聚乙烯蜡5份、硬脂酸2份、钛酸酯偶联剂2份、硫黄2份、二硫化四苄基秋兰姆3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份、邻苯二甲酸酯2份、癸二酸二辛脂1份和助剂7份，所述助剂由质量配比为6:2:0.4的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成。

制备所述改性丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯56％、丙烯腈28％、乳化剂2.0％、引发剂0.2％、丙苯0.02％，在水介质条件下于35℃进行自由基乳液聚合反应；当所述聚合反应的转化率达到70％-85％时，再向反应釜中加入甲阶酚醛树脂13.78％继续反应，加酸调节反应液PH值为2.3-2.5，在85℃条件下反应1.3h，得到改性丁氰乳液；所述丁氰乳液经闪蒸脱气工序回收未反应的丁二烯和丙烯腈单体，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳在酸性介质中凝聚后析出含水胶粒，经挤压脱水、膨胀干燥后得到改性丁氰橡胶。

制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为38wt％的NaOH溶液滴加到质量配比为2.6:1的甲醛和苯酚溶液中，加热到55℃后保温2.8h，反应原料冷却到常温，经真空脱水后得到所述甲阶酚醛树脂。

所述高性能改性丁腈橡胶材料的制备方法包括如下步骤：(1)调整开炼机温度至84℃，转速为34转/分钟后，将改性丁腈橡胶和助剂投入开炼机中塑炼12min后排料，冷却得到塑炼料；

(2)调整密炼机温度至48℃，转速为34转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入天然橡胶塑炼24min，然后加入甲基丙烯酸聚酯、三氧化二锑、氧化锌、聚乙烯蜡、硬脂酸、钛酸酯偶联剂混炼4min，随后先加入炭黑N-774混炼3.6min，再加入炭黑N-990，翻炼3.2min，最后加入邻苯二甲酸酯和癸二酸二辛脂充分混炼3.6min，排料，冷却得到母炼胶；

(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至100℃，混炼20min，继续升温至130℃，混炼25min，得到所述高性能改性丁腈橡胶材料。

实施例4

一种高性能改性丁腈橡胶材料，按重量份包括如下原料：改性丁腈橡胶130份、天然橡胶15份、甲基丙烯酸聚酯15份、炭黑N-77440份、炭黑N-9905份、三氧化二锑10份、氧化锌3份、聚乙烯蜡6份、硬脂酸1份、钛酸酯偶联剂3份、硫黄1份、二硫化四苄基秋兰姆3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份、邻苯二甲酸酯3份、癸二酸二辛脂1份和助剂8份，所述助剂由质量配比为7:1:0.5的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成。

制备所述改性丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯57％、丙烯腈25％、乳化剂3.0％、引发剂0.2％、丙苯0.02％，在水介质条件下于40℃进行自由基乳液聚合反应；当所述聚合反应的转化率达到70％时，再向反应釜中加入甲阶酚醛树脂14.78％继续反应，加酸调节反应液PH值为2.3-2.5，在90℃条件下反应1h，得到改性丁氰乳液；所述改性丁氰乳液经闪蒸脱气工序回收未反应的丁二烯和丙烯腈单体，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳在酸性介质中凝聚后析出含水胶粒，所述经挤压脱水、膨胀干燥后得到改性丁氰橡胶。

制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为40wt％的KOH溶液滴加到质量配比为2:1的甲醛和苯酚溶液中，加热到70℃后保温1h，反应原料冷却到常温，经真空脱水后得到所述甲阶酚醛树脂。

所述高性能改性丁腈橡胶材料的制备方法包括如下步骤：(1)调整开炼机温度至90℃，转速为30转/分钟后，将改性丁腈橡胶和助剂投入开炼机中塑炼15min后排料，冷却得到塑炼料；

(2)调整密炼机温度至50℃，转速为30转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入天然橡胶塑炼25min，然后加入甲基丙烯酸聚酯、三氧化二锑、氧化锌、聚乙烯蜡、硬脂酸、钛酸酯偶联剂混炼3min，随后先加入炭黑N-774混炼4min，再加入炭黑N-990翻炼3min，最后加入邻苯二甲酸酯和癸二酸二辛脂充分混炼4min，排料，冷却得到母炼胶；

(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至110℃，混炼15min，继续升温至1145℃，混炼20min，得到所述高性能改性丁腈橡胶材料。

将实施例1-4所得高性能改性丁腈橡胶材料进行性能测试，测试结果如下：

在实施例1-4中，通过在丁腈橡胶的合成阶段加入甲阶酚醛树脂，一方面利用酚醛树脂中的羟甲基与丁腈橡胶中的氰基或者酚醛树脂中的酚羟基和羟甲基与丁腈橡胶中的双键进行加成反应，通过改变丁腈橡胶的化学结构组成，在结构直接引入刚性段，使丁腈橡胶获得良好的力学性能以及耐热老化性能、高温耐油性能；另一方面利用特殊的酚醛树脂的交联网络的空间结构，在橡胶的硫化过程中形成特定网络结构起到补强增硬以及低压缩永久变形性能。事实上，通常的增韧方法受到混合条件的限制，需要加入大量的改性原料，虽然也能得到理想的韧性，却损失了材料宝贵的强度、刚性、耐热性等重要性能，且成本高，而通过酚醛树脂与丁腈橡胶共聚改性，通过高结合丙烯腈量的丁腈橡胶与酚醛树脂有良好的相容性,能显著提高丁腈橡胶硫化胶的硬度、强度、耐磨性,并改善粘合性能。具有改性原料用量少、成本低、效果明显等显著优点。

此外，为进一步提高丁腈橡胶的物理性能，在该高性能改性丁腈橡胶材料种还加入了天然橡胶进行共混改性。这里丁腈橡胶虽是极性橡胶,但与天然橡胶同为不饱和橡胶,且使用的硫化体系相同,当加入一定量天然橡胶时,胶料的加工及成型工艺性能得到改善,而硫化胶的强度不受损失,低温性能改善,但耐油性也得到显著提高。

采用硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的硫化体系能提高混炼胶的硫化速度和硫化胶的物理机械性能，NBR通过该硫化体系条件下，形成特定的交联键及交联网络致密程度，使得最终获得的共混料具有高强度、低压缩永久变形、耐热耐油性能。

综上所述，本发明结合丁腈橡胶、天然橡胶的优点，并对丁腈橡胶材料性能进行了改性处理，并在各种助剂条件下得到了一种具有更高的综合力学性能，还具有耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能的高性能改性丁腈橡胶材料，其能够满足特定场合的使用要求，且对环境和人体无危害，应用前景广阔。

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。

Claims (9)

1.一种高性能改性丁腈橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性丁腈橡胶90-130份、天然橡胶15-30份、甲基丙烯酸聚酯10-15份、炭黑N-77420-40份、炭黑N-9905-10份、三氧化二锑5-10份、氧化锌3-5份、聚乙烯蜡2-6份、硬脂酸1-3份、钛酸酯偶联剂1-3份、硫黄1-3份、二硫化四苄基秋兰姆0.5-3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份、邻苯二甲酸酯1-3份、癸二酸二辛脂1-3份和助剂4-8份；

制备所述改性丁腈橡胶包括：将丁二烯、丙烯腈、乳化剂、引发剂和丙苯加入反应釜中先进行自由基乳液聚合反应；当所述聚合反应的转化率达到70％-85％时，向反应釜中加入甲阶酚醛树脂继续反应，得到改性聚合物乳液；向所述改性聚合物乳液中加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳经挤压脱水，膨胀干燥后得到改性丁氰橡胶。

2.根据权利要求1所述高性能改性丁腈橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性丁腈橡胶100-120份、天然橡胶20-25份、甲基丙烯酸聚酯12-14份、炭黑N-77424-36份、炭黑N-9906-8份、三氧化二锑6-8份、氧化锌3-4份、聚乙烯蜡3-5份、硬脂酸1-2份、钛酸酯偶联剂1-2份、硫黄1-2份、二硫化四苄基秋兰姆1-2份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-2份、邻苯二甲酸酯1-2份、癸二酸二辛脂1-2份和助剂5-7份。

3.根据权利要求1或2所述高性能改性丁腈橡胶材料，其特征在于，所述助剂由质量配比为5-7:1-3:0.2-0.5的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成。

4.根据权利要求1-3任一项所述高性能改性丁腈橡胶材料，其特征在于，制备所述改性丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯55-64％、丙烯腈25-34％、乳化剂2.0-3.0％、引发剂0.2-0.3％、丙苯0.01-0.02％，在水介质中进行自由基乳液聚合反应，控制聚合反应温度为30-40℃；当所述聚合反应的转化率达到70％-85％时，向所述反应釜中加入甲阶酚醛树脂8-15％继续反应，调节反应液PH值为2.3-2.5，在70-90℃条件下反应1-1.5h，得到改性聚合物乳液；所述改性聚合物乳液经闪蒸脱气工序后，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳在酸性介质中凝聚后析出含水胶粒，所述胶粒经挤压脱水、膨胀干燥后得到改性丁氰橡胶。

5.根据权利要求1-4任一项所述高性能改性丁腈橡胶材料，其特征在于，制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为30-40wt％的NaOH溶液或者KOH溶液滴加到质量配比为2-3:1的甲醛和苯酚溶液中，在50-70℃条件下反应1-3h，将反应液冷却至常温后真空脱水，得到所述甲阶酚醛树脂。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述高性能改性丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将改性丁腈橡胶和助剂投入开炼机中塑炼10-15min后排料，冷却后得到塑炼料；

(2)将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入天然橡胶塑炼20-25min，加入甲基丙烯酸聚酯、三氧化二锑、氧化锌、聚乙烯蜡、硬脂酸、钛酸酯偶联剂混炼3-5min，加入炭黑N-774混炼3-4min，加入炭黑N-990翻炼3-4min，加入邻苯二甲酸酯和癸二酸二辛脂混炼3-4min，排料，冷却得到母炼胶；

(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至90-110℃，混炼15-25min，继续升温至125-145℃，混炼20-40min，得到所述高性能改性丁腈橡胶材料。

7.根据权利要求6所述的所述的高性能改性丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，调整开炼机温度至80-90℃，转速为30-35转/分钟后，将改性丁腈橡胶和助剂投入开炼机中塑炼。

8.根据权利要求6或者7所述的耐寒耐油改性橡胶共混料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，调整密炼机温度至40-50℃，转速为30-35转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中。

9.根据权利要求6-8任一项所述的高性能改性丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至100℃，混炼20min，继续升温至135℃，混炼30min，得到所述高性能改性丁腈橡胶材料。