具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例的一种彩色橡胶制品，由以下重量的成分制备而成：抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶106kg、天然橡胶42kg、碳酸钙82kg、硫化剂35kg、白炭黑20kg、结构控制剂二甲基二乙氧基硅烷12kg、硫化活性剂高活性氧化锌NC20513kg、阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐1.2kg、防老剂2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体4kg、硫化促进剂2-硫醇基咪唑啉5kg、色粉10kg。

抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶的制备方法如下：

将甲基乙烯基硅橡胶剪切成面积0.2～0.6cm×0.2～0.6cm的片状，经去离子水清洗、丙酮清洗、无水乙醇超声清洗后晾干，得到片状硅橡胶；

将浓度2.5wt％、粘度200～300mPa·s、脱乙酰度90～95％的壳聚糖乙酸水溶液与浓度1.2wt％的硫酸锌水溶液，按照质量比8:1混合后，调节pH至4，得到壳聚糖/锌混合抗菌剂；

片状硅橡胶与混合抗菌剂在混炼机内混合后，升温至135℃，加入片状硅橡胶质量5％的气相二氧化硅，混炼28min后出片；

放置23小时后，使用平板硫化机在162℃下进行4.5小时的一段硫化，冷却至室温后放置于鼓风干燥箱内，205℃下进行4.5小时的二段硫化，自然冷却至室温后得到该抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶。

如图1所示，本实施例彩色橡胶制品的制作工艺，包括以下步骤：

S100、混炼：按照重量份，将抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶、天然橡胶、碳酸钙、白炭黑、结构控制剂、硫化活性剂、阻燃剂、防老剂、色粉加入密炼机中，156℃下混炼35min，静置22小时得到混炼料；

S200、开炼：将混炼料加入开炼机中开炼，加入硫化剂和硫化促进剂，出片；

S300、硫化成型：出片自然冷却至室温，使用平板硫化机在150℃下进行4小时的一段硫化，冷却至室温后放置于鼓风干燥箱内，186℃下进行4小时的二段硫化，自然冷却至室温后得到硫化橡胶；

S400、切割粉碎：将硫化橡胶切割成胶条，再粉碎至粒径1～3mm的颗粒状；

S500、冲压：使用冲压粘合裁切一体化设备，在压力15MPa、温度155℃的条件下，将颗粒状的硫化橡胶冲压得到第一橡胶半成品和第二橡胶半成品；

S600、粘合：第一橡胶半成品和第二橡胶半成品的边缘部位通过粘合剂粘合后，在压力1.2MPa、温度132℃的条件下压制；

S700、裁切：裁切第一橡胶半成品和第二橡胶半成品外围多余的边角料和粘合剂，得到该彩色橡胶制品。

实施例2

本实施例的一种彩色橡胶制品，由以下重量的成分制备而成：抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶112kg、天然橡胶36kg、碳酸钙82kg、硫化剂34kg、白炭黑20kg、结构控制剂甲基苯基二乙氧基硅烷11kg、硫化活性剂碳酸锌15kg、阻燃剂磷酸二甲苯酯1.6kg、防老剂2-巯基苯并咪唑5kg、硫化促进剂N-环己基-双(2-巯基苯并噻唑)次磺酰胺6kg、色粉13kg。

抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶的制备方法如下：

将甲基乙烯基硅橡胶剪切成面积0.2～0.6cm×0.2～0.6cm的片状，经去离子水清洗、丙酮清洗、无水乙醇超声清洗后晾干，得到片状硅橡胶；

将浓度2.5wt％、粘度200～300mPa·s、脱乙酰度90～95％的壳聚糖乙酸水溶液与浓度1.6wt％的硫酸锌水溶液，按照质量比9:1混合后，调节pH至5，得到壳聚糖/锌混合抗菌剂；

片状硅橡胶与混合抗菌剂在混炼机内混合后，升温至136℃，加入片状硅橡胶质量5％的气相二氧化硅，混炼33min后出片；

放置24小时后，使用平板硫化机在163℃下进行5小时的一段硫化，冷却至室温后放置于鼓风干燥箱内，206℃下进行4小时的二段硫化，自然冷却至室温后得到该抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶。

本实施例彩色橡胶制品的制作工艺与实施例1相同。

实施例3

本实施例的一种彩色橡胶制品，由以下重量的成分制备而成：抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶115kg、天然橡胶45kg、碳酸钙86kg、硫化剂36kg、白炭黑22kg、结构控制剂六甲基二硅氮烷14kg、硫化活性剂氧化锌12kg、阻燃剂三氧化二锑1.8kg、防老剂N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基二胺5kg、硫化促进剂二丁基二硫代氨基甲酸锌6kg、色粉14kg。

抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶的制备方法如下：

将甲基乙烯基硅橡胶剪切成面积0.2～0.6cm×0.2～0.6cm的片状，经去离子水清洗、丙酮清洗、无水乙醇超声清洗后晾干，得到片状硅橡胶；

将浓度2.7wt％、粘度200～300mPa·s、脱乙酰度90～95％的壳聚糖乙酸水溶液与浓度1.5wt％的硫酸锌水溶液，按照质量比9:1混合后，调节pH至4.5，得到壳聚糖/锌混合抗菌剂；

片状硅橡胶与混合抗菌剂在混炼机内混合后，升温至138℃，加入片状硅橡胶质量6％的气相二氧化硅，混33min后出片；

放置24小时后，使用平板硫化机在162℃下进行4小时的一段硫化，冷却至室温后放置于鼓风干燥箱内，206℃下进行5小时的二段硫化，自然冷却至室温后得到该抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶。

本实施例彩色橡胶制品的制作工艺与实施例1相同。

实施例4

如图2-5所示，本实施例提供一种用于彩色橡胶制品的冲压粘合裁切一体化设备，包括上冲压机构10、下冲压机构20，上冲压机构10包括上冲压箱11、上液压气缸12、上冲压模具13，上液压气缸12设于上冲压箱11的顶部中心，上液压气缸12的伸缩杆竖直向下伸入上冲压箱11的内腔与上冲压模具13连接；下冲压机构20包括下冲压箱21、侧旋转电机22、下冲压模具23，侧旋转电机22设于下冲压箱21的一侧，侧旋转电机22的电机轴通过联轴器24连接有水平伸入下冲压箱21的转动轴25，转动轴25穿过下冲压模具23并能带动下冲压模具23转动；上冲压箱11与下冲压箱21之间具有间隙且相互之间通过多个导柱30支撑；上液压气缸12的下表面与上冲压箱11之间对称设有两个竖支撑柱14。该冲压粘合裁切一体化设备内还设有对上冲压模具13和下冲压模具23进行加热的结构，选自加热丝或电加热棒。

本实施例用于彩色橡胶制品的冲压粘合裁切一体化设备，相对于现有技术对下冲压机构20的结构进行改进，通过侧旋转电机22驱动转动轴25转动，带动下冲压模具23转动，将下冲压模具23的上方与下方设置成不同的形状，配合上冲压模具13压制出不同的形状，满足不同形状、尺寸橡胶制品的要求；竖支撑柱14对上液压气缸12起到良好的支撑作用，保持液压气缸12带动上冲压模具13移动过程中的稳定性。

如图3、图6-8所示，转动轴25的端部外围靠近下冲压箱21内壁转动连接有滚动轴承座26，侧旋转电机22靠近下冲压箱21的一侧对称设有两个伸入下冲压箱21的侧支撑柱27。本实施例中下冲压模具23的上方呈内凹的弧形，下方呈外凸的弧形，两侧设有供转动轴25贯穿的穿孔28。滚动轴承座26对转动轴25的端部进行限位转动，保持转动轴25转动过程中的一致性；侧支撑柱27对侧旋转电机22进行支撑，保持转动轴25转动过程中的稳定性。

下冲压模具23与下冲压箱21的顶部之间设有截面呈U形的压合腔29，压合腔29的外围设有与下冲压模具23的顶部外围接触的台阶31，台阶31的内围尺寸与上冲压模具13的外围尺寸适配。

本实施例中上冲压模具13呈具有空腔的圆柱形，其与下冲压模具23的上方配合冲压后，能够压制出一面为圆柱形、一面为外凸弧形的第一橡胶半成品；与下冲压模具23的下方配合冲压后，能够压制出一面为圆柱形、一面为内凹弧形的第二橡胶半成品。

当然，本实施例中上冲压模具13、下冲压模具23的形状并不局限于此，也可选择为长方形、正方形或不规则的形状，具体由需要粘合的第一橡胶半成品、第二橡胶半成品的形状尺寸决定。

下冲压模具23远离侧旋转电机22的一侧设有进液管32，进液管32的端部设有法兰盘33，法兰盘33通过单向阀34连接有粘合剂罐35，进液管32贯穿下冲压箱21并进入压合腔29；台阶31的高度高于下冲压模具23，台阶31内环形阵列分布有多个进液腔36。开启单向阀34后，粘合剂罐35内的粘合剂由进液管32进入压合腔29，并进入多个进液腔36内，使得置于上冲压模具13、下冲压模具23内的两个橡胶半成品通过粘合剂粘合；进液腔36增加了粘合剂的进液量，利于粘合剂的分布，使得橡胶半成品之间粘合更加紧密。

上冲压箱11位于上液压气缸12的两侧设有裁切机构40，裁切机构40包括直线电缸41、裁切刀42，直线电缸41的丝杆43竖直向下伸入上冲压箱11内，丝杆43的末端连接有裁切刀42，裁切刀42的裁切方向朝向台阶31的外部。

裁切刀42的形状呈半圆环状且从上至下具有3～5°的朝内拔模角度。

裁切机构40的设置，使得直线电缸41带动丝杆43向下移动后，裁切刀42向下移动至台阶31的外部进行切割，将多余的边角料和粘合剂进行切除，两个半圆环状的裁切刀42更加贴合压合腔29的外围，裁切更加完整。

该用于彩色橡胶制品的冲压粘合裁切一体化设备，工作方法如下：

a)将颗粒状的硫化橡胶置于下冲压模具23内，使下冲压模具23的内凹弧形面朝上，上液压气缸12驱动上冲压模具13向下移动，在压力12～16MPa、温度150～160℃的条件下冲压得到第一橡胶半成品，取出；

b)启动侧旋转电机22，通过联轴器24驱动转动轴23转动，转动轴23驱动下冲压模具23旋转，使其外凸弧面朝上，上液压气缸12驱动上冲压模具13向下移动，在压力12～16MPa、温度150～160℃的条件下冲压得到第二橡胶半成品，取出；

c)将第一橡胶半成品置于下冲压模具内，开启单向阀34，粘合剂罐35内的粘合剂经进液管32进入台阶31内；将第二橡胶半成品置于第一橡胶半成品上方，上液压气缸12驱动上冲压模具13向下移动，在压力1～2MPa、温度120～135℃的条件下压制，使得第一橡胶半成品和第二橡胶半成品的边缘部位通过粘合剂粘合；

d)两个直线电缸41驱动丝杆43向下移动，丝杆43带动裁切刀42向下移动，对外围多余的边角料和粘合剂进行切除，得到彩色橡胶制品。

对比例1

本实施例与实施例1的区别在于，抗菌改性甲基乙烯基硅橡胶替换为甲基乙烯基硅橡胶。

对比例2

本实施例与实施例1的区别在于，未添加硫化活性剂。

对比例3

本实施例与实施例1的区别在于，未添加结构控制剂。

性能测试

对实施例1-3、对比例1-3制备的彩色橡胶制品进行了抗菌性能、拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、极限氧指数的测试，其中抗菌性能测试参照标准GB/T 31402-2015中的检测方法，具体测试结果见下表：

由上表可以看出，本发明实施例制备的彩色橡胶制品与对比例相比，对金双色葡萄球菌、大肠杆菌的杀菌率高，杀菌抑菌性能优良，且拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度良好，说明强度优异，极限氧指数高，说明耐热阻燃性优良；对比例1由于缺少壳聚糖/锌混合抗菌剂、气相二氧化硅的混炼改性，杀菌率、力学性能和阻燃性均显著降低。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。