CN112980122B - 一种力学各向异性橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种力学各向异性橡胶及其制备方法，包括：将氟醚橡胶乳液与纳米填料进行混合；对乳液混合物搅拌过程中加入絮凝剂至完全絮凝；将絮凝产物进行反复洗涤；将絮凝产物干燥至恒重，得到橡胶混合物；将100份橡胶混合物、1～5份吸酸剂、1～6份硫化剂和1～6份助硫化剂在炼胶机上均匀混合，薄通后出片；在不完全硫化的时间下，将上步混合物硫化成片状，并迅速冷却；将片状物沿长度方向进行反复地单向剪切，出片；将片材裁切后，放入模具中热压硫化至完全；将上步材料进行单轴定应变拉伸，得到具有力学各向异性的橡胶材料。本发明制备方法工艺简单，适合推广，制得的各向异性橡胶材料具有良好的材料性能，适合作为高性能的橡胶材料使用。

Description

一种力学各向异性橡胶及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶材料加工技术领域，特别涉及一种力学各向异性橡胶及其制备方法。
背景技术
一维纳米材料，如碳纳米管等一直是材料学科中的研究重点，如碳纳米管、埃洛石纳米管等。由于其具有高的强度、模量以及特殊的功能性，这些一维纳米材料得到了快速的发展。特别是在橡胶加工领域，随着炭黑等材料的聚集及补强性的不足，这些一维纳米材料得到了广泛的重视。然而，由于大的长径比例，造成这些纳米材料具有特别高的比表面积，从而导致了分散性和界面的问题，不能发挥出理论预计的补强特性。一直以来，为了充分发挥这些一维纳米材料的力学特性，高分子加工行业中一些研究人员已经开始制备了具有定向排列一维纳米材料的复合材料。在沿一维纳米材料定向排布的方向上，高分子复合材料得到了极大的力学增强，而在垂直于一维纳米材料的方向上则获得了可以接受的力学性能。这种填料的结构配置可以在最大程度上满足工程要求，一直是工程研究人员关注的重点。
获得定向纳米材料排布的高分子材料的加工方法，一般主要包括化学灌注和外场诱导两种方法。化学灌注主要是通过气相沉积等方法将特殊的高分子材料灌注到一维纳米材料阵列中。这种方法针对特殊的高分子材料，并且操作复杂，有明显的使用问题。第二种方法是通过高的磁场、电场和应力场，在高分子加工过程中对一维纳米材料进行取向，由于高分子体系高的粘度特征，将固定该类材料的取向排布，从而形成具有纳米填料定向排布的高分子材料。但是这种方法往往需要高的外场强度和专用的设备，也不适合广泛推广。近些年来，通过单轴拉伸高分子材料，从而取向纳米填料的办法已经成为了高分子材料的一个研究重点。但是这种方法主要维持在热塑性高分子材料中。对于橡胶类高分子材料，当采用单轴拉伸的方法进行取向纳米填料时，由于其各向同性的交联网络造成的各向高回弹特性，导致已形成的取向填料排布会随着回弹过程而恢复到初始的各向同性排布结构。因此如何在橡胶等材料中构筑具有定向排布的一维纳米填料是一个长期难以解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种力学各向异性橡胶及其制备方法，利用橡胶硫化阶段特点，首先在一维纳米填料在橡胶内部均匀分散的情况下，通过控制硫化程度(不完全硫化时间)，并依靠外场作用如力学拉伸等方式，在低的交联程度上实现快速分子链取向和填料的定向排布，然后通过交联网络的进一步完善，可固定填料的排布状态。在此基础上，采取定向拉伸的方法，再次对整个橡胶材料中一维纳米填料进行定向，最终获得具有一维纳米填料良好定向排布的各向异性氟醚橡胶材料，从而完成本发明。
本发明提供的技术方案如下：
第一方面，一种力学各向异性橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)，将氟醚橡胶乳液与纳米填料进行混合至分散均匀、不发生沉淀为止；
步骤(2)，将步骤(1)中的乳液混合物进行搅拌，搅拌过程中加入絮凝剂，直至所有的乳液颗粒絮凝；
步骤(3)，将步骤(2)中得到的絮凝产物进行反复洗涤，至表面无乳化剂残留为止；
步骤(4)，将步骤(3)中的絮凝产物干燥至恒重，得到橡胶混合物；
步骤(5)，按以下质量份数准备原材料：橡胶混合物100份，吸酸剂1～5份，硫化剂1～6份，助硫化剂1～6份；将橡胶混合物、吸酸剂、硫化剂和助硫化剂在炼胶机上均匀混合，薄通后出片；
步骤(6)，在不完全硫化的时间下，将步骤(5)中的混合物进行硫化成片状，并迅速冷却到20℃以下；
步骤(7)，在设定温度下，将步骤(6)中的片状物沿长度方向进行反复地单向剪切，出片；
步骤(8)，将步骤(7)中的片材裁切后，放入模具中热压硫化至完全；
步骤(9)，将步骤(8)中的材料沿步骤(7)中剪切方向进行单轴定应变拉伸，得到具有力学各向异性的橡胶材料。
第二方面，一种力学各向异性橡胶，通过第一方面所述的力学各向异性橡胶制备方法制得。
根据本发明提供的一种力学各向异性橡胶及其制备方法，具有以下有益效果：
(1)本发明提供的一种力学各向异性橡胶及其制备方法，利用橡胶硫化阶段特点，首先在一维纳米填料在橡胶内部均匀分散的情况下，通过控制焦烧时间t10，并依靠外场作用如力学拉伸等方式，在低的交联程度上实现快速分子链取向和填料的定向排布，然后通过交联网络的进一步完善，可固定填料的排布状态；在此基础上，采取单轴定向拉伸的方法，对整个橡胶材料再次对一维纳米填料进行定向，最终获得具有一维纳米填料良好定向排布的各向异性氟醚橡胶材料。本发明的橡胶材料在应用方向上可以利用一维纳米材料的特性，最大程度提高力学性能，可在工程橡胶产品应用中使用；
(2)本发明提供的一种力学各向异性橡胶及其制备方法，利用乳胶分隔法实现填料的良好分散，解决了纳米管材料大的长径比例导致的分散性问题；
(3)本发明提供的一种力学各向异性橡胶及其制备方法，纳米填料为氟硅烷改性纳米填料，通过改性处理，解决了纳米管材料与氟醚类橡胶基体的界面的问题。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
根据本发明的第一方面，提供了一种力学各向异性橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)，将氟醚橡胶乳液与纳米填料进行混合如超声混合至分散均匀、不发生沉淀为止；
步骤(2)，将步骤(1)中的乳液混合物进行搅拌，搅拌过程中加入絮凝剂，直至所有的乳液颗粒絮凝；
步骤(3)，将步骤(2)中得到的絮凝产物进行反复洗涤，至表面无乳化剂残留为止；
步骤(4)，将步骤(3)中的絮凝产物干燥至恒重，得到橡胶混合物；
步骤(5)，按以下质量份数准备原材料：步骤(4)中的橡胶混合物100份，吸酸剂1～5份，硫化剂1～6份，助硫化剂1～6份；将橡胶混合物、吸酸剂、硫化剂和助硫化剂在炼胶机上均匀混合，薄通后出片；
步骤(6)，在不完全硫化的时间下，将步骤(5)中的混合物进行硫化成片状，并迅速冷却到20℃以下；
步骤(7)，将步骤(6)中的片状物沿长度方向进行反复地单向剪切，出片；
步骤(8)，将步骤(7)中的片材裁切后，放入模具中热压硫化至完全；
步骤(9)，将步骤(8)中的材料沿步骤(7)中剪切方向进行单轴定应变拉伸，得到具有力学各向异性的橡胶材料。
在本发明中，步骤(1)中，所述氟醚橡胶乳液对应的氟醚橡胶为玻璃化转变温度为-30℃以下的氟醚橡胶，氟含量不低于60％。
进一步地，为了避免纳米填料间的缠绕导致的难分散，所述纳米填料为工业化的埃洛石纳米管或碳纳米管的一种或两种，内径为2～20nm，长度不超过2μm。
进一步地，为更好分散纳米填料，所述纳米填料和氟醚橡胶乳液干胶的重量比例为(0.05～0.3)：1。
进一步地，所述纳米填料为氟硅烷改性纳米填料，改性方法如下：称取质量比为(0.2～5):1的纳米填料和氟硅烷，将二者与有机溶剂混合并调节pH值至4～5，对混合物进行超声处理3～6h，均匀分散；将混合物在50℃～90℃回流反应5～8小时，对反应产物进行清洗后，干燥处理。
本发明中，采用氟硅烷对纳米填料进行改性，主要考虑到纳米填料和氟醚橡胶的相容性不好，采用上述方式获得的氟硅烷改性纳米填料能够有效解决相容性问题；而改性时合适的质量比使纳米填料表面有足够的氟硅接枝率，更好与氟醚橡胶相容，提高分散性。
其中，所述氟硅烷可为三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、六氟丁基丙基三甲氧基硅烷、十二氟庚基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷或十七氟癸基三乙氧基硅烷中的至少一种。
其中，所述有机溶剂可为乙醇、丙酮、异丙醇或四氢呋喃中的至少一种。
在本发明中，步骤(2)中，所述絮凝剂为CaCl2或MgCl2中的至少一种。
进一步地，所述絮凝剂的含量为氟醚橡胶乳液固含量的3wt％～5wt％。
在本发明中，步骤(5)中，所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯、对苯二酚或过氧化二苯甲酰中的至少一种。
所述助硫化剂为氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲丙烯酸酯或二甲基丙烯酸乙二醇中的至少一种。
所述吸酸剂为氧化镁、氧化钙、氧化锌或氧化铅中的至少一种。
在本发明中，步骤(6)中，所述不完全硫化的时间为在硫化温度下硫化曲线中扭矩上升10％对应的时间(t10)。
在本发明中，步骤(7)中，所述片状物在开炼机或压延机上沿长度方向进行反复地单向剪切；为了避免进一步地交联反应，所述单向剪切在温度不超过100℃下进行。
在本发明中，步骤(8)中，所述热压硫化的温度为150～200℃，压力为0.5～2MPa，时间为正硫化时间。根据硫化剂的分解温度和硫化曲线确定硫化温度和硫化时间，较低的硫化压力是为了保证在开炼机上单向剪切取向有效，不会受到硫化压力的影响。
进一步地，所述的片材长和宽与模具尺寸一致，厚度不超过模具深度的105％。比模具厚是为了在硫化过程对氟醚橡胶片材进行更好的定型，同时过厚会造成片材在压制过程中橡胶的变形，影响填料取向的效果，因此确定片材的厚度不超过模具深度的105％。
在本发明中，步骤(9)中，所述的单轴定应变拉伸的应变在30％～150％，温度为150～170℃，恒定应变时间为1～5小时。温度较高是为了更快让已经交联的氟醚橡胶分子进行快速二次取向，从而导致更好的填料的取向结构。应变时间是为了让橡胶分子链充分取向。
为了得到具有定向一维纳米填料排布的橡胶复合材料，需要避免充分的三维交联网络结构，从而减少橡胶的各向同性效果。通常橡胶的硫化是分阶段的，在硫化曲线上可以清楚地看到整个交联过程。焦烧时间t10是硫化刚开始的时间或者是少量开始交联的状态。随后，橡胶在焦烧时间到正硫化时间内将发生快速的交联反应过程。本发明利用橡胶硫化阶段特点，首先在一维纳米填料在橡胶内部均匀分散的情况下，通过控制焦烧时间t10，并依靠外场作用如力学拉伸等方式，在低的交联程度上实现快速分子链取向和填料的定向排布，然后通过交联网络的进一步完善，可固定填料的排布状态。在此基础上，采取定向拉伸的方法，对整个橡胶材料再次对一维纳米填料进行定向，最终获得具有一维纳米填料良好定向排布的各向异性氟醚橡胶材料。
根据本发明的第二方面，提供了一种力学各向异性橡胶，通过第一方面所述的力学各向异性橡胶制备方法制得。
实施例
实施例1
步骤(1)，将玻璃化转变温度为-30℃氟醚橡胶乳液(中昊晨光，FLT-I，固含量25％)400g与碳纳米管20g进行超声混合，分散均匀。其中碳纳米管为氟硅烷改性填料，改性方法：称取质量比为0.5:1碳纳米管(内径为2～20nm，长度≤2μm)和十七氟癸基三甲氧基硅烷，将二者与乙醇混合并用草酸调节pH值至4～5，对混合物进行超声处理3h，均匀分散。将混合物在80℃回流反应5小时。对反应产物进行清洗后，于100℃抽真空干燥处理。
步骤(2)，将步骤(1)中的乳液混合物放入容器中，用搅拌机进行搅拌，并逐步缓慢加入絮凝剂MgCl2的水溶液，浓度为0.015g/ml，MgCl2含量为3g，边加入边搅拌，直至所有的乳液颗粒絮凝；
步骤(3)，将步骤(2)中的橡胶混合物进行反复洗涤10遍以上，至表面无乳化剂离子为止；
步骤(4)，将步骤(3)中的橡胶混合物在110℃烘箱中干燥，至恒重。
步骤(5)，准备以下质量原材料：步骤(1)中的橡胶混合物100g，轻质氧化镁5g，硫化剂2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(简称双2，5)4g，异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)1.5g。将橡胶混合物、轻质氧化镁、硫化剂和助硫化剂等组份在炼胶机上均匀混合，薄通后出片。
步骤(6)，测试170℃硫化曲线，t10为60s。在60s时间下，将步骤(5)中的混合物进行硫化成0.21cm厚度的片状，并迅速扔到冰水混合物中。
步骤(7)，将步骤(6)中片状物在双辊开炼机上，升温至90℃，片状物沿长度方向，进行反复的单向剪切，出片。
步骤(8)，将步骤(7)中的片材裁切成长和宽分别为12cm和14.5cm，厚度为0.21cm，放入同样长和宽的模具(深度为0.2cm)中，硫化温度为170℃，硫化时间10分钟，模压压力为2MPa。
步骤(9)，将步骤(8)中的硫化橡胶材料沿步骤(7)中长度方向进行150℃高温单轴定应变(100％)拉伸，恒定应变1小时后，得到具有力学各向异性的橡胶材料。
将步骤(9)得到的各向异性橡胶材料，沿长度方向和垂直于长度方向，分别裁切试样，进行力学性能测试和电导率测试。
实施例2
步骤(1)，将玻璃化转变温度为-40℃氟醚橡胶乳液(中昊晨光，FLT-II，固含量30％)333.3g与埃洛石纳米管30g进行超声混合，分散均匀。其中埃洛石纳米管为氟硅烷改性填料，改性方法：称取质量比为2:1埃洛石纳米管(内径为2～20nm，长度≤2μm)和十三氟辛基三甲氧基硅烷，将二者与四氢呋喃混合并用盐酸调节pH值至4～5，对混合物进行超声处理5h，均匀分散。将混合物在66℃回流反应6小时。对反应产物进行清洗后，于110℃抽真空干燥处理。
步骤(2)，将步骤(1)中的乳液混合物放入容器中，用搅拌机进行搅拌，并逐步缓慢加入絮凝剂CaCl2的水溶液，浓度为0.05g/ml，CaCl2含量为5g，边加入边搅拌，直至所有的乳液颗粒絮凝；
步骤(3)，将步骤(2)中的橡胶混合物进行反复洗涤10遍以上，至表面无乳化剂离子为止；
步骤(4)，将步骤(3)中的橡胶混合物在100℃烘箱中干燥，至恒重。
步骤(5)，准备以下质量原材料：步骤(1)中的橡胶混合物100g，氧化锌3g，硫化剂过氧化二异苯丙6g，氰脲酸三烯丙酯1g。将橡胶混合物、氧化锌、硫化剂和助硫化剂等组份在炼胶机上均匀混合，薄通后出片。
步骤(6)，测试155℃硫化曲线，t10为80s。在80s时间下，将步骤(5)中的混合物进行硫化成0.21cm厚度的片状，并迅速扔到冰水混合物中。
步骤(7)，将步骤(6)中片状物在双辊开炼机上，升温至100℃，片状物沿长度方向，进行反复的单向剪切，出片。
步骤(8)，将步骤(7)中的片材裁切成长和宽分别为12cm和14.5cm，厚度为0.21cm，放入同样长和宽的模具(深度为0.2cm)中，硫化温度为155℃，硫化时间20分钟，模压压力为0.5MPa。
步骤(9)，将步骤(8)中的硫化橡胶材料沿步骤(7)中长度方向进行160℃高温单轴定应变(50％)拉伸。恒定应变5小时后，得到具有力学各向异性的橡胶材料。
实施例3
步骤(1)，将玻璃化转变温度为-40℃氟醚橡胶乳液(中昊晨光，FLT-II，固含量30％)333.3g与埃洛石纳米管10g进行超声混合，分散均匀。其中埃洛石纳米管为氟硅烷改性填料，改性方法：称取质量比为5:1埃洛石纳米管(内径为2～20nm，长度≤2μm)和十三氟辛基三甲氧基硅烷，将二者与丙酮混合并用盐酸调节pH值至4～5，对混合物进行超声处理6h，均匀分散。将混合物在56℃回流反应4小时。对反应产物进行清洗后，于110℃抽真空干燥处理。
步骤(2)，将步骤(1)中的乳液混合物放入容器中，用搅拌机进行搅拌，并逐步缓慢加入絮凝剂CaCl2的水溶液，浓度为0.1g/ml，CaCl2含量为4g，边加入边搅拌，直至所有的乳液颗粒絮凝；
步骤(3)，将步骤(2)中的橡胶混合物进行反复洗涤10遍以上，至表面无乳化剂离子为止；
步骤(4)，将步骤(3)中的橡胶混合物在120℃烘箱中干燥，至恒重。
步骤(5)，准备以下质量原材料：步骤(1)中的橡胶混合物100g，氧化铅1g，硫化剂(双2，5)3g，TAIC 2g。将橡胶混合物、氧化铅、硫化剂和助硫化剂等组份在炼胶机上均匀混合，薄通后出片。
步骤(6)，测试150℃硫化曲线，t10为220s。在220s时间下，将步骤(5)中的混合物进行硫化成0.21cm厚度的片状，并迅速扔到冰水混合物中。
步骤(7)，将步骤(6)中片状物在双辊开炼机上，升温至100℃，片状物沿长度方向，进行反复的单向剪切，出片。
步骤(8)，将步骤(7)中的片材裁切成长和宽分别为12cm和14.5cm，厚度为0.205cm，放入同样长和宽的模具(深度为0.2cm)中，硫化温度为150℃，硫化时间40分钟，模压压力为1MPa。
步骤(9)，将步骤(8)中的硫化橡胶材料沿步骤(7)中长度方向进行150℃高温单轴定应变(80％)拉伸。恒定应变5小时后，得到具有力学各向异性的橡胶材料。
实施例4
步骤(1)，将玻璃化转变温度为-40℃氟醚橡胶乳液(中昊晨光，FLT-II，固含量30％)333.3g与碳纳米管5g进行超声混合，分散均匀。其中埃洛石纳米管为氟硅烷改性填料，改性方法：称取质量比为5:1碳纳米管(内径为2～20nm，长度≤2μm)和十三氟辛基三乙氧基硅烷，将二者与乙醇混合并用盐酸调节pH值至4～5，对混合物进行超声处理5h，均匀分散。将混合物在80℃回流反应4小时。对反应产物进行清洗后，于110℃抽真空干燥处理。
步骤(2)，将步骤(1)中的乳液混合物放入容器中，用搅拌机进行搅拌，并逐步缓慢加入絮凝剂MgCl2的水溶液，浓度为0.1g/ml，CaCl2含量为2g，边加入边搅拌，直至所有的乳液颗粒絮凝；
步骤(3)，将步骤(2)中的橡胶混合物进行反复洗涤10遍以上，至表面无乳化剂离子为止；
步骤(4)，将步骤(3)中的橡胶混合物在120℃烘箱中干燥，至恒重。
步骤(5)，准备以下质量原材料：步骤(1)中的橡胶混合物100g，氧化锌1g，硫化剂(双2，5)6g，TAIC 1g。将橡胶混合物、氧化铅、硫化剂和助硫化剂等组份在炼胶机上均匀混合，薄通后出片。
步骤(6)，测试170℃硫化曲线，t10为45s。在45s时间下，将步骤(5)中的混合物进行硫化成0.21cm厚度的片状，并迅速扔到冰水混合物中。
步骤(7)，将步骤(6)中片状物在双辊开炼机上，升温至80℃，片状物沿长度方向，进行反复的单向剪切，出片。
步骤(8)，将步骤(7)中的片材裁切成长和宽分别为12cm和14.5cm，厚度为0.205cm，放入同样长和宽的模具(深度为0.2cm)中，硫化温度为170℃，硫化时间10分钟，模压压力为1MPa。
步骤(9)，将步骤(8)中的硫化橡胶材料沿步骤(7)中长度方向进行170℃高温单轴定应变(90％)拉伸。恒定应变2小时后，得到具有力学各向异性的橡胶材料。
对比例1
步骤(1)，准备以下质量原材料：氟醚橡胶100g(中昊晨光，FLT-II，固体胶)，改性碳纳米管20g，轻质氧化镁5g，硫化剂双2，5 4份，TAIC 1.5份。将橡胶混合物、轻质氧化镁、硫化剂和助硫化剂等组份在炼胶机上均匀混合，薄通后出片。其中改性碳纳米管为氟硅烷改性填料，改性方法：称取质量比为0.5:1碳纳米管(内径为2～20nm，长度≤2μm)和十七氟癸基三甲氧基硅烷，将二者与乙醇混合并用草酸调节pH值至4～5，对混合物进行超声处理3h，均匀分散。将混合物在80℃回流反应5小时。对反应产物进行清洗后，于100℃抽真空干燥处理。
步骤(2)，将步骤(1)中的片材裁切成长、宽和厚分别为12cm、14.5cm和0.21cm，放入同样长和宽的模具(深度为0.2cm)中硫化，硫化温度为170℃，硫化时间11分钟，模压压力为2MPa。
步骤(3)，将步骤(2)中的硫化橡胶材料沿所需长度方向进行150℃高温单轴定应变(100％)拉伸。恒定应变1小时后，得到橡胶材料。
将(3)得到的橡胶材料，沿长度方向和垂直于长度方向，分别裁切试样，进行力学性能测试和电导率测试。
实施例1～4和对比例1的沿长度方向和垂直方向的拉伸性能、电导率如表1所示。由表1可见，本发明各实施例提供的各向异性橡胶材料具有良好的材料各向异性，适合作为高性能的橡胶材料使用。
表1
Figure BDA0002941676760000121
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (11)

1.一种力学各向异性橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，将氟醚橡胶乳液与纳米填料进行混合至分散均匀、不发生沉淀为止；
步骤(2)，将步骤(1)中的乳液混合物进行搅拌，搅拌过程中加入絮凝剂，直至所有的乳液颗粒絮凝；
步骤(3)，将步骤(2)中得到的絮凝产物进行反复洗涤，至表面无乳化剂残留为止；
步骤(4)，将步骤(3)中的絮凝产物干燥至恒重，得到橡胶混合物；
步骤(5)，按以下质量份数准备原材料：步骤(4)中的橡胶混合物100份，吸酸剂1～5份，硫化剂1～6份，助硫化剂1～6份；将橡胶混合物、吸酸剂、硫化剂和助硫化剂在炼胶机上均匀混合，薄通后出片；
步骤(6)，在不完全硫化的时间下，将步骤(5)中的混合物进行硫化成片状，并迅速冷却到20℃以下；
步骤(7)，将步骤(6)中的片状物沿长度方向进行反复地单向剪切，出片；
步骤(8)，将步骤(7)中的片材裁切后，放入模具中热压硫化至完全；
步骤(9)，将步骤(8)中的材料沿步骤(7)中剪切方向进行单轴定应变拉伸，得到具有力学各向异性的橡胶材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氟醚橡胶乳液对应的氟醚橡胶为玻璃化转变温度为-30℃以下的氟醚橡胶，氟含量不低于60％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纳米填料为工业化的埃洛石纳米管或碳纳米管的一种或两种，内径为2～20nm，长度不超过2μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纳米填料和氟醚橡胶乳液干胶的重量比例为(0.05～0.3)：1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纳米填料为氟硅烷改性纳米填料，改性方法如下：称取质量比为(0.2～5):1的纳米填料和氟硅烷，将二者与有机溶剂混合并调节pH值至4-5，对混合物进行超声处理3-6h，均匀分散；将混合物在50℃-90℃回流反应5-8小时，对反应产物进行清洗后，干燥处理。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述絮凝剂为CaCl2或MgCl2中的至少一种；
所述絮凝剂的含量为氟醚橡胶乳液固含量的3wt％～5wt％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯、对苯二酚或过氧化二苯甲酰中的至少一种；
所述助硫化剂为氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲丙烯酸酯或二甲基丙烯酸乙二醇中的至少一种；
所述吸酸剂为氧化镁、氧化钙、氧化锌或氧化铅中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述不完全硫化的时间为在硫化温度下硫化曲线中扭矩上升10％对应的时间。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(8)中，所述热压硫化的温度为150～200℃，压力为0.5～2MPa，时间为正硫化时间。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(9)中，所述的单轴定应变拉伸的应变在30％～150％，温度为150～170℃，恒定应变时间为1～5小时。
11.一种力学各向异性橡胶，其特征在于，通过权利要求1至10之一所述的力学各向异性橡胶制备方法制得。
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