CN107020779A - 一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法 - Google Patents

一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，复合橡胶板由异戊橡胶、复合纤维、增强剂、填充剂、硫化剂和复合树脂混炼而成；增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须制成。本发明通过将橡胶衬板做成表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板，而在表层的复合橡胶板中加入特殊成分的增强剂、填充剂、和复合树脂，使其耐磨性和强度得到了极大程度的提高；而在下层的弹性橡胶板中添加缓冲剂，能够吸收表层复合橡胶板传递的冲击力，从而提高了整体橡胶衬板的抗冲击性、抗折性以及耐磨性。

Description

一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体的说是一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法。
背景技术
橡胶是一种有弹性的聚合物，按原料分为天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成，合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面，特别是在工业领域，往往需要用到橡胶材料制成的衬板来对设备的某些部件进行保护，以防止其由于磨损、冲刷、侵蚀等原因导致的损坏，但不管是天然橡胶还是合成橡胶，其耐磨性能均不够理想。
发明内容
为解决现有的橡胶材料在作为衬板时耐磨性能不够理想的问题，本发明提供了一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法，该橡胶衬板为表层的复合橡胶板和底层的弹性橡胶板粘接而成，而在复合橡胶板中加入特殊成分的填充剂、复合树脂和增强剂，从而大幅度提高了其耐磨性和强度。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复合型耐磨橡胶衬板，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，按照重量比，所述复合橡胶板由80-84份的异戊橡胶、4-5份的复合纤维、3-4份的增强剂、2-3份的填充剂、2-3份的硫化剂和1-2份的复合树脂混炼而成，其中，复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7-8∶3-4∶1的重量比混杂而成，增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4-5∶1-2∶10-15的重量比制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按10-12∶0.5∶0.5∶5-6∶3-4的比例制成；所述复合树脂为双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶以6∶5∶4∶2∶3的重量比制成，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物。
按照重量比，所述弹性橡胶板由90-94份的天然橡胶、5-6份的锦纶纤维、2-3份的硫化剂和3-4份的缓冲剂混炼而成，所述缓冲剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面处理剂以100∶40-60∶6-8的重量比混合后得到，该表面处理剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3-4∶80∶1-2的比例混合而成。
所述弹性橡胶板中还含有1-2份的改性海泡石绒粉，所述改性海泡石绒粉是将市售海泡石绒与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成。
所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350-370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂。
所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500-1600℃的条件煅烧1-2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
所述填充剂中还含有橡胶基料重量1-2％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量3-5倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量8％-10％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4-5，再向其中加入淀粉重量1-3％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至60-65℃并保温2-3h，最后向其中加入淀粉重量4-5％的硬脂酸，搅拌均匀后在100-110℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸20-30min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末。
所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：
1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；
2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量3-5倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置3-4h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理。
所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min。
所述复合树脂的制备方法为：
1)分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，备用；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物；
2)按照所述的比例称取各组分，然后将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂。
所述复合型耐磨橡胶衬板的制备方法，首先制备复合橡胶板中的复合纤维、增强剂、填充剂和复合树脂，然后按照所述比例称量各物料，再将异戊橡胶送入密炼机中加热使其融化后混炼20-30min，并依次向其中加入增强剂和复合树脂，保持该温度继续混炼10-20min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min压制成型即得到复合橡胶板，将该复合橡胶板的底部铺设一层天然橡胶即得到复合型耐磨橡胶衬板，所述制备复合树脂、增强剂和填充剂的制备方法如下：
1)制备复合树脂
分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，然后按照所述的比例称取各组分，并将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物；
2)制备增强剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350-370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
3)制备填充剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500-1600℃的条件煅烧1-2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
本发明中，在复合橡胶板的填充剂中还可以加入橡胶基料重量0.2-0.4％的改性纳米二氧化硅，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3-4∶1-2∶30的比例混合而成；改性纳米二氧化硅在制备时，利用氢氧化钡和碳酸钠混合作为催化剂让纳米级的SiO2粒子的表面能够受到羟基的作用，从而含有一定数量的含氧官能团，增加了纳米级SiO2粒子的有关表面相容性，在纳米级SiO2粒子与其余原料充分混合时，因为SiO2颗粒很小，且比表面积大，细微化的结构使得其余物料与其的接触面积增大，使SiO2粒子可以在橡胶基体中均匀分散，从而便于SiO2与其余物质发生化学键合或者物理结合。此外，均匀分散的纳米级SiO2相当于“锚点”，在受到外力冲击作用下，能够产生“应力集中”的效应，使得其周围的一些基体“屈服”并吸收较多的变形功，此外也能够产生“钉扎-攀越”效应，增大裂纹在扩展时所受到的阻力，消耗变形功，从而使橡胶基体的韧性和抗震性能增加。
本发明复合橡胶板的增强剂中，由于海泡石绒具有很大的内表面积，在超声波作用下会破坏掉一部分海泡石绒的结构，从而使正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅直接进入到海泡石绒内部，从而改善了二氧化硅的表面特性以及海泡石绒的物理性能，这样在作为补强剂与其余组分混炼时，能够充分结合，从而大幅度提高橡胶基体的耐磨性能，而且海泡石绒具有的微孔结构也能吸收并削减一部分震动，从而起到提高机体抗震缓冲性能的作用；
本发明复合橡胶板的填充剂中，纳米晶勃姆石与氟化铵、硼酸和单质硅粉在高温下煅烧，纳米晶勃姆石煅烧制得的纳米氧化铝并不会出现通常纳米材料的团聚现象，也就是说，烧结后形成的氧化铝颗粒是处于单个纳米颗粒分散状态，并不会表现出团聚现象，这样在氟化铵和硼酸的诱导促进下，使纳米晶勃姆石由于煅烧形成的纳米氧化铝作为晶种与单质硅粉氧化生成的二氧化硅结合并逐渐长大，从而得到纳米级的氧化铝与氧化硅结合增强体，从而在其加入到橡胶基体中时，能够大幅度提高基体的耐磨性和强度；
此外，还可以在填充剂中加入改性淀粉，研究发现，淀粉经改性后与橡胶基体的相容性很好，能够提高橡胶基体的柔韧性和抗拉伸性能，淀粉进行改性时，向其中加入杜仲提取物，杜仲提取物中含有的杜仲苷具有多个极性官能团，性质活泼，在锡偶联剂和淀粉的作用下产生了与戊二醛相似的双醛结构，从而使生成的改性淀粉能够更加均匀的弥散分布于橡胶基体中；
在从杜仲叶片中提取杜仲提取物时，杜仲叶片依次经过氯化钠溶液和氢氧化钠溶液的浸泡，能够对表层的细胞壁造成一定程度的破坏，从而使其内部细胞内的有效成分能够更容易的透过细胞膜和细胞壁而析出，而且使其纤维素结构能够变得疏松，从而在后续被纤维素酶所酶解，进而能够使其内部的有效成分能够有效的析出；同样的，在氢氧化钠溶液中浸泡时处以微波辅助，能够有效去除杜仲叶片细胞壁中含有的木质素和戊聚糖，从而对细胞壁造成更大程度的破坏，便于细胞内的有效成分能够通过细胞壁析出，最终提高了杜仲苷的提取获得率。
本发明复合橡胶板的复合树脂由三种环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶制成，不仅兼具三种环氧树脂的特性，而且其中含有的改性纳米二氧化硅在制备时，利用氢氧化钡和碳酸钠混合作为催化剂让纳米级的SiO2粒子的表面能够受到羟基的作用，从而含有一定数量的含氧官能团，增加了纳米级SiO2粒子的有关表面相容性，在纳米级SiO2粒子加入到橡胶中时，因为SiO2颗粒很小，且比表面积大，细微化的结构使得其余物料与其的接触面积增大，使SiO2粒子可以在物料中均匀分散，从而便于SiO2与其余物质发生化学键合或者物理结合。此外，均匀分散的纳米级SiO2相当于“锚点”，在受到外力冲击作用下，能够产生“应力集中”的效应，使得其周围的一些基体“屈服”并吸收较多的变形功，此外也能够产生“钉扎-攀越”效应，增大裂纹在扩展时所受到的阻力，消耗变形功，从而使其韧性增加；而且，由于加入了改性硅溶胶微粒和改性纳米二氧化硅，可以大大改善橡胶材料的力学性能和热学性能，同时还发现改性硅溶胶微粒的加入对制备过程中的组份混合、产物的拉伸性能的提高以及橡胶产品的最终互穿形态均有利。
本发明弹性橡胶板中含有的缓冲剂，通过使用空心玻璃微珠和废弃分子筛与表面改性剂混合，从而使表面改性剂对空心玻璃微珠和废弃分子筛的表面性质进行改性，不仅使两者能够均匀分散在橡胶基体中，而且改性过程中使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羟基，这些基团通过化学反应将空心玻璃微珠与基体连接起来，保证二者具有良好的界面结合力，使材料在受到外力时，空心玻璃微珠粒子在材料中受到应力发生形变、破坏等，从而吸收冲击能量，提高抗冲击性能，同时还可以引发银纹，终止裂缝扩展，在一定形态结构下引发基体的剪切屈服，从而消耗大量的冲击能量，又能较好地传递所承受的外力，提高橡胶基体的压缩强度、弯曲强度、抗冲击强度(即抗震缓冲性)；由于废弃分子筛也具有微孔结构，具有很大的比表面积，其分散到橡胶基体中也能吸收震动和冲击的作用，从而提高了橡胶基体的抗震缓冲性能；采用KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡混合作为表面改性剂，其中氢氧化钡起到催化作用，能够大幅度提高改性的效果；由于弹性橡胶板中含有缓冲剂，从而能够吸收一定的冲击力，从而给表层的复合橡胶板以缓冲作用，可以变相提高其耐磨耐冲刷性能。
有益效果：本发明与现有技术相比，具备以下优点：
1)本发明通过将橡胶衬板做成表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板，而在表层的复合橡胶板中加入特殊成分的增强剂、填充剂、和复合树脂，使其耐磨性和强度得到了极大程度的提高；而在下层的弹性橡胶板中添加缓冲剂，能够吸收表层复合橡胶板传递的冲击力，从而提高了整体橡胶衬板的抗冲击性、抗折性以及耐磨性；
2)本发明通过在表层的复合橡胶板中加入由海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯制成的增强剂，提高了表层橡胶材料的耐磨、耐冲刷和耐腐蚀性能，在制备增强剂时，冰醋酸将纳米锌粉溶解生成醋酸锌，而且由于海泡石绒具有很大的内表面积，在超声波作用下会破坏掉一部分海泡石绒的结构，从而使正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅以及醋酸锌直接进入到海泡石绒内部，从而改善了二氧化硅的表面特性以及海泡石绒的物理性能，这样在作为增强剂与橡胶材料混炼时，能够充分与橡胶结合，从而大幅度提高橡胶的耐磨、耐冲刷和耐腐蚀性能，而且海泡石绒具有的微孔结构也能吸收并削减一部分震动，从而起到提高机体抗震缓冲性能的作用；
3)本发明复合橡胶板的填充剂中，纳米晶勃姆石与氟化铵、硼酸和单质硅粉在高温下煅烧，纳米晶勃姆石煅烧制得的纳米氧化铝并不会出现通常纳米材料的团聚现象，也就是说，烧结后形成的氧化铝颗粒是处于单个纳米颗粒分散状态，并不会表现出团聚现象，这样在氟化铵和硼酸的诱导促进下，使纳米晶勃姆石由于煅烧形成的纳米氧化铝作为晶种与单质硅粉氧化生成的二氧化硅结合并逐渐长大，从而得到纳米级的氧化铝与氧化硅结合增强体，从而在其加入到橡胶基体中时，能够大幅度提高基体的耐磨性和强度；
4)本发明通过下层的橡胶弹性板中加入由空心玻璃微珠、废弃分子筛和表面改性剂制成的缓冲剂，从而使表面改性剂对空心玻璃微珠和废弃分子筛的表面性质进行改性，不仅使两者能够均匀分散在橡胶基体中，而且改性过程中使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羟基，这些基团通过化学反应将空心玻璃微珠与基体连接起来，保证二者具有良好的界面结合力，使材料在受到外力时，空心玻璃微珠粒子在材料中受到应力发生形变、破坏等，从而吸收冲击能量，提高抗冲击性能，同时还可以引发银纹，终止裂缝扩展，在一定形态结构下引发基体的剪切屈服，从而消耗大量的冲击能量，又能较好地传递所承受的外力，提高橡胶基体的压缩强度、弯曲强度、抗冲击强度(即抗震缓冲性)；
5)本发明的复合橡胶板中的复合纤维采用锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维混杂，使其兼具几种纤维的优点，而且复合纤维的加入，能够增强表层复合橡胶板的抗弯折性和耐磨性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述，以下各实施例中所用的原料均为本领域常规的原料或者是从市面上能够购买得到。
实施例1
一种复合型耐磨橡胶衬板，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，按照重量比，所述复合橡胶板由80份的异戊橡胶、4份的复合纤维、3份的增强剂、2份的填充剂、2份的硫化剂和1份的复合树脂混炼而成，其中，复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7∶3∶1的重量比混杂而成，增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4∶1∶10的重量比制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按10∶0.5∶0.5∶5∶3的比例制成；所述复合树脂为双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶以6∶5∶4∶2∶3的重量比制成，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6∶2∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2％的硅微粉、硅溶胶重量1％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8％的乙酸钠，而后在70℃条件下搅拌1h得到的混合物；
上述复合型耐磨橡胶衬板的制备方法，首先制备复合橡胶板中的复合纤维、增强剂、填充剂和复合树脂，然后按照所述比例称量各物料，再将异戊橡胶送入密炼机中加热使其融化后混炼20min，并依次向其中加入增强剂和复合树脂，保持该温度继续混炼10min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min压制成型即得到复合橡胶板，将该复合橡胶板的底部铺设一层天然橡胶即得到复合型耐磨橡胶衬板，所述制备复合树脂、增强剂和填充剂的制备方法如下：
1)制备复合树脂
分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，然后按照所述的比例称取各组分，并将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6∶2∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2％的硅微粉、硅溶胶重量1％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8％的乙酸钠，而后在70℃条件下搅拌1h得到的混合物；
2)制备增强剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
3)制备填充剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500℃的条件煅烧1h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
以上为本实施例的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的优化、改进和限定：
如，按照重量比，所述弹性橡胶板由90份的天然橡胶、5份的锦纶纤维、2份的硫化剂和3份的缓冲剂混炼而成，所述缓冲剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面处理剂以100∶40∶6的重量比混合后得到，该表面处理剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3∶80∶1的比例混合而成；
进一步的，所述弹性橡胶板中还含有1份的改性海泡石绒粉，所述改性海泡石绒粉是将市售海泡石绒与其重量3％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6∶2∶50的比例混合而成；
又如，所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
再如，所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500℃的条件煅烧1h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂；
进一步的，所述填充剂中还含有橡胶基料重量1％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量3倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量8％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4，再向其中加入淀粉重量1％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至60℃并保温2h，最后向其中加入淀粉重量4％的硬脂酸，搅拌均匀后在100℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸20min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末；
更进一步的，所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：
1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；
2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量3倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置3h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理；
再进一步的，所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min；
最后，所述复合树脂的制备方法为：
1)分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，备用；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6∶2∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2％的硅微粉、硅溶胶重量1％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8％的乙酸钠，而后在70℃条件下搅拌1h得到的混合物；
2)按照所述的比例称取各组分，然后将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂。
实施例2
一种复合型耐磨橡胶衬板，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，按照重量比，所述复合橡胶板由84份的异戊橡胶、5份的复合纤维、4份的增强剂、3份的填充剂、3份的硫化剂和2份的复合树脂混炼而成，其中，复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以8∶4∶1的重量比混杂而成，增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以5∶2∶15的重量比制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按12∶0.5∶0.5∶6∶4的比例制成；所述复合树脂为双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶以6∶5∶4∶2∶3的重量比制成，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比8∶3∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量3％的硅微粉、硅溶胶重量2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量1％的乙酸钠，而后在80℃条件下搅拌2h得到的混合物；
上述复合型耐磨橡胶衬板的制备方法，首先制备复合橡胶板中的复合纤维、增强剂、填充剂和复合树脂，然后按照所述比例称量各物料，再将异戊橡胶送入密炼机中加热使其融化后混炼30min，并依次向其中加入增强剂和复合树脂，保持该温度继续混炼20min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min压制成型即得到复合橡胶板，将该复合橡胶板的底部铺设一层天然橡胶即得到复合型耐磨橡胶衬板，所述制备复合树脂、增强剂和填充剂的制备方法如下：
1)制备复合树脂
分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，然后按照所述的比例称取各组分，并将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比8∶3∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量3％的硅微粉、硅溶胶重量2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量1％的乙酸钠，而后在80℃条件下搅拌2h得到的混合物；
2)制备增强剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
3)制备填充剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1600℃的条件煅烧2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
以上为本实施例的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的优化、改进和限定：
如，按照重量比，所述弹性橡胶板由94份的天然橡胶、6份的锦纶纤维、3份的硫化剂和4份的缓冲剂混炼而成，所述缓冲剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面处理剂以100∶60∶8的重量比混合后得到，该表面处理剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比4∶80∶2的比例混合而成；
进一步的，所述弹性橡胶板中还含有2份的改性海泡石绒粉，所述改性海泡石绒粉是将市售海泡石绒与其重量5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比8∶3∶50的比例混合而成；
又如，所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
再如，所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1600℃的条件煅烧2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂；
进一步的，所述填充剂中还含有橡胶基料重量2％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量5倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量10％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至5，再向其中加入淀粉重量3％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至65℃并保温3h，最后向其中加入淀粉重量5％的硬脂酸，搅拌均匀后在110℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸30min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末；
更进一步的，所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：
1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；
2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量5倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置4h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理；
再进一步的，所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min；
最后，所述复合树脂的制备方法为：
1)分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，备用；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比8∶3∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量3％的硅微粉、硅溶胶重量2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量1％的乙酸钠，而后在80℃条件下搅拌2h得到的混合物；
2)按照所述的比例称取各组分，然后将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂。
实施例3
一种复合型耐磨橡胶衬板，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，按照重量比，所述复合橡胶板由82份的异戊橡胶、4.5份的复合纤维、3.5份的增强剂、2.5份的填充剂、2.5份的硫化剂和1.5份的复合树脂混炼而成，其中，复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7.5∶3.5∶1的重量比混杂而成，增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4.5∶1.5∶12.5的重量比制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按11∶0.5∶0.5∶5.5∶3.5的比例制成；所述复合树脂为双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶以6∶5∶4∶2∶3的重量比制成，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量4％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比7∶2.5∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2.5％的硅微粉、硅溶胶重量1.5％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.9％的乙酸钠，而后在75℃条件下搅拌1.5h得到的混合物；
上述复合型耐磨橡胶衬板的制备方法，首先制备复合橡胶板中的复合纤维、增强剂、填充剂和复合树脂，然后按照所述比例称量各物料，再将异戊橡胶送入密炼机中加热使其融化后混炼25min，并依次向其中加入增强剂和复合树脂，保持该温度继续混炼15min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min压制成型即得到复合橡胶板，将该复合橡胶板的底部铺设一层天然橡胶即得到复合型耐磨橡胶衬板，所述制备复合树脂、增强剂和填充剂的制备方法如下：
1)制备复合树脂
分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，然后按照所述的比例称取各组分，并将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量4％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比7∶2.5∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2.5％的硅微粉、硅溶胶重量1.5％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.9％的乙酸钠，而后在75℃条件下搅拌1.5h得到的混合物；
2)制备增强剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶9的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率360kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
3)制备填充剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1550℃的条件煅烧1.5h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
以上为本实施例的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的优化、改进和限定：
如，按照重量比，所述弹性橡胶板由92份的天然橡胶、5.5份的锦纶纤维、2.5份的硫化剂和3.5份的缓冲剂混炼而成，所述缓冲剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面处理剂以100∶50∶7的重量比混合后得到，该表面处理剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3.5∶80∶1.5的比例混合而成；
进一步的，所述弹性橡胶板中还含有1-2份的改性海泡石绒粉，所述改性海泡石绒粉是将市售海泡石绒与其重量4％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比7∶2.5∶50的比例混合而成；
又如，所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶9的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率360kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
再如，所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1550℃的条件煅烧1.5h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂；
进一步的，所述填充剂中还含有橡胶基料重量1.5％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量4倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量9％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4.5，再向其中加入淀粉重量2％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至63℃并保温2.5h，最后向其中加入淀粉重量4.5％的硬脂酸，搅拌均匀后在105℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸25min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末；
更进一步的，所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：
1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；
2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量4倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置3.5h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理；
再进一步的，所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min；
最后，所述复合树脂的制备方法为：
1)分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，备用；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量4％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比7∶2.5∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2.5％的硅微粉、硅溶胶重量1.5％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.9％的乙酸钠，而后在75℃条件下搅拌1.5h得到的混合物；
2)按照所述的比例称取各组分，然后将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂。

Claims (10)

1.一种复合型耐磨橡胶衬板，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，其特征在于：按照重量比，所述复合橡胶板由80-84份的异戊橡胶、4-5份的复合纤维、3-4份的增强剂、2-3份的填充剂、2-3份的硫化剂和1-2份的复合树脂混炼而成，其中，复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7-8∶3-4∶1的重量比混杂而成，增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4-5∶1-2∶10-15的重量比制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按10-12∶0.5∶0.5∶5-6∶3-4的比例制成；所述复合树脂为双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶以6∶5∶4∶2∶3的重量比制成，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于：按照重量比，所述弹性橡胶板由90-94份的天然橡胶、5-6份的锦纶纤维、2-3份的硫化剂和3-4份的缓冲剂混炼而成，所述缓冲剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面处理剂以100∶40-60∶6-8的重量比混合后得到，该表面处理剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3-4∶80∶1-2的比例混合而成。
3.根据权利要求2所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于：所述弹性橡胶板中还含有1-2份的改性海泡石绒粉，所述改性海泡石绒粉是将市售海泡石绒与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350-370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂。
5.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500-1600℃的条件煅烧1-2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
6.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述填充剂中还含有橡胶基料重量1-2％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量3-5倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量8％-10％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4-5，再向其中加入淀粉重量1-3％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至60-65℃并保温2-3h，最后向其中加入淀粉重量4-5％的硬脂酸，搅拌均匀后在100-110℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸20-30min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末。
7.根据权利要求6所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：
1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；
2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量3-5倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置3-4h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理。
8.根据权利要求7所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min。
9.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述复合树脂的制备方法为：
1)分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，备用；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物；
2)按照权利要求1所述的比例称取各组分，然后将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂。
10.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板的制备方法，首先制备复合橡胶板中的复合纤维、增强剂、填充剂和复合树脂，然后按照权利要求1的所述称量各物料，再将异戊橡胶送入密炼机中加热使其融化后混炼20-30min，并依次向其中加入增强剂和复合树脂，保持该温度继续混炼10-20min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min压制成型即得到复合橡胶板，将该复合橡胶板的底部铺设一层天然橡胶即得到复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述制备复合树脂、增强剂和填充剂的制备方法如下：
1)制备复合树脂
分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，然后按照权利要求1所述的比例称取各组分，并将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物；
2)制备增强剂
按照权利要求1所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350-370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
3)制备填充剂
按照权利要求1所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500-1600℃的条件煅烧1-2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
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