一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法 (High-strength rubber composite material for high-speed rail sealing element and preparation method thereof ) 是由 谢云州 于 2020-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法,包括下列步骤：S1：原料准备；S2：将天然橡胶送入密炼机,在温度为140～150℃的条件下进行素炼10～15min,出料；S3：将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合,混炼均匀后,得到混合硅橡胶；S4：将混合硅橡胶送入密炼机中,加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂,混炼；继续混炼；然后降温加入二异氰酸甲苯酯、交联剂,继续混炼；然后排胶,经开炼机翻炼后下片、冷却；S5：压延成型；S6：将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；S7：将橡胶颗粒送入到模具的模腔内,然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。(The invention discloses a high-strength rubber composite material for a high-speed rail sealing element and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: s1: preparing raw materials; s2: feeding natural rubber into an internal mixer, masticating for 10-15 min at the temperature of 140-150 ℃, and discharging; s3: mixing the nitrile rubber, the natural rubber subjected to mastication in the step 1), the phenylene ether silicone rubber and the maleic anhydride grafted polyethylene in an open mill, and uniformly mixing to obtain mixed silicone rubber; s4: feeding the mixed silicon rubber into an internal mixer, adding white carbon black, aluminum oxide, zinc oxide, an anti-aging agent and a heat stabilizer, and mixing; continuously mixing; then cooling, adding toluene diisocyanate and a cross-linking agent, and continuing mixing; then discharging rubber, turning over by an open mill, then discharging and cooling; s5: rolling and forming; s6: cutting and processing the semi-finished product after calendaring to form rubber particles with regular shapes; s7: and (3) feeding the rubber particles into a mold cavity of a mold, and vulcanizing by a vulcanizing machine to obtain a finished sealing ring.)
技术领域
本发明涉及高铁密封件材料技术领域，具体涉及一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法。
背景技术
橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。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。橡胶制品由于其具有独特的性能，因此，橡胶是制作密封圈较好的原料。
橡胶密封件是密封装置中的一类通用基础元件橡胶密封件是密封技术中广泛应用的一类橡胶制品，由于其具有弹性模量小，伸长率高，耐透气性等优点而被广泛适用于安装在各种机械设备上。在工作环境中，机械设备的润滑系统中含有酸碱成分，容易渗透到密封件中，引起密封件的膨胀，影响了密封件的使用寿命，而且，长期恶劣的工作环境，如高温高压等加速了密封件的损坏率，密封件的更换周期短，给企业的连续生产带来了麻烦。
但是，目前所使用的橡胶密封材料还存在以下问题：
1、拉伸强度较低，力学性能不佳，无法满足高铁密封件等领域的力学性能要求；
2、耐老化性能差，弹性较差，压缩永久变形率较高，耐高温性能等较差，综合性能差。
基于上述情况，本发明提出了一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法。本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的丁腈橡胶、天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯、白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、二异氰酸甲苯酯、抗老化剂、热稳定剂、交联剂，使本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料不仅具有良好的密封性能，且拉伸强度高，具有优异的力学性能；此外，耐老化性能好，使用寿命长。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种高铁密封件的制备方法，包括下列步骤：
S1：原料准备：包括以下重量份的原料，丁腈橡胶55～68份、天然橡胶20～26份、苯醚撑硅橡胶9～12份、马来酸酐接枝聚乙烯5～7份、白炭黑4～7份、三氧化二铝0.5～0.8份、氧化锌1～1.4份、二异氰酸甲苯酯0.07～0.09份、抗老化剂2.5～4.5份、热稳定剂2～4份、交联剂2～4份；
S2：将天然橡胶送入密炼机，在温度为140～150℃的条件下进行素炼10～15min，出料；素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
S3：将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合，混炼均匀后，得到混合硅橡胶；
S4：将混合硅橡胶送入密炼机中，加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂，在温度为103～108℃的条件下，混炼10～15min；然后在温度为113～118℃的条件下，继续混炼8～12min；然后降温至温度为108～110℃的条件下，加入二异氰酸甲苯酯、交联剂，继续混炼8～10min；然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
S5：步骤S4冷却后的胶料经压延机，进行压延成型；
S6：将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；
S7：将橡胶颗粒送入到模具的模腔内，然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤包括准备以下重量份数的原料：丁腈橡胶61份、天然橡胶23份、苯醚撑硅橡胶11份、马来酸酐接枝聚乙烯6份、白炭黑5.5份、三氧化二铝0.65份、氧化锌1.2份、二异氰酸甲苯酯0.08份、抗老化剂3份、热稳定剂3份、交联剂3份。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物中交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的质量之比为1：2.5～3.2。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述抗老化剂为防老剂4010。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述热稳定剂为硬脂酸。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述三氧化二铝为纳米三氧化二铝。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述氧化锌为纳米氧化锌。
还公开了一种高铁用密封圈硫化设备，用于生产高铁密封件，包括
硫化机；
上料机构，所述上料机构包括水平往复运动机构、竖直往复运动机构、抓持组件、料架以及料架顶升机构，所述竖直往复运动机构固设于所述水平往复运动机构的输出端，借助所述水平往复运动机构输出端的运动带动所述竖直往复运动机构在所述料架上方和所述硫化机上方切换，所述抓持组件固设于所述竖直往复运动机构的输出端，借助所述竖直往复运动机构输出端的运动带动所述抓持组件由所述料架上方下移抓取金属骨架或由所述硫化机上方将所述金属骨架放入至所述硫化机的模腔内；所述料架固设于所述料架顶升机构的输出端，借助所述料架顶升机构输出端的运动带动所述料架与所述抓持组件协调动作；
上料工装，可将橡胶料一次性放入到所述硫化机的模腔内。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述上料工装包括第一活动板和第二活动板，所述第一活动板上开设有第一通道，所述第二活动板上开设有第二通道，所述第一通道和所述第二通道一一对应；所述第一活动板和所述第二活动板可相对平行滑动，且在二者滑动的过程中，所述第一通道与所述第二通道连通或第一通道、第二通道任一被所述第二活动板或第一活动板遮蔽。
本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料主要用做密封材料，如密封圈等，其应用领域不限于密封材料领域，还可用于其他领域。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的丁腈橡胶、天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯、白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、二异氰酸甲苯酯、抗老化剂、热稳定剂、交联剂，使本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料不仅具有良好的密封性能，且拉伸强度高，具有优异的力学性能；此外，耐老化性能好，使用寿命长。
本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料的原料中，添加了适当比例的苯醚撑硅橡胶，与丁腈橡胶、天然橡胶相互配合，作为复合基体材料，保证了高拉伸强度等良好的力学性能；
本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料的原料中，添加了适当比例的白炭黑、三氧化二铝，进一步提高了本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料的强度；
本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料的原料中，添加了适当比例的二异氰酸甲苯酯，在本发明的原料体系中，二异氰酸甲苯酯中的异氰酸基团可与其他组分中的活性基团如羟基、羧基等，发生反应，产生交联，降低产品中的小分子残留，还可提高产品的回弹性能，降低压缩永久变形率，提升产品的耐老化性能(主要是耐油、耐高温析出)。
本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料的原料中，添加了适当比例的交联剂，优选的，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物。优选的，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物中交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的质量之比为1：2.5～3.2。可使本发明的产品更好地产生交联，得到良好的网络交联体，可提高产品的回弹性能，降低压缩永久变形率。
通过本申请生产工艺生产的密封圈，完全可以满足实际的使用要求，通过本申请的硫化设备可以实现对硫化模具内的一次性加入金属骨架和一次性加入橡胶材料，这样相对于传统的人工操作而言，就可以明显增加硫化模具一次性密封圈的成型数量，提高上料效率；并且进行精准定位，相对于传统的人工操作而言，很好的保证上料的精准度，解决了传统的人工上料容易出现对位不准确的问题，提高生产效率的同时，大幅降低了产品的疵品率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是上料机构结构示意图；
图3是硫化机的模具(上模具和下模具)开启状态结构示意图；
图4是抓持组件结构示意图；
图5是上模具开启组件结构示意图；
图6是上模具开启状态示意图；
图7是上料工装的整体结构示意图；
图8是上料工装的第一活动板和第二活动板滑动错位状态示意图；
图9是第一活动板结构示意图；
图10是第二活动板结构示意图；
图11是A-A剖视图；
图12是B-B剖视图；
图13是第一活动板和第二活动板滑动错位状态剖视图；
图14是造粒装置结构示意图；
图15是放大A图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种高铁密封件用高强橡胶复合材料，包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶55～68份、
天然橡胶20～26份、
苯醚撑硅橡胶9～12份、
马来酸酐接枝聚乙烯5～7份、
白炭黑4～7份、
三氧化二铝0.5～0.8份、
氧化锌1～1.4份、
二异氰酸甲苯酯0.07～0.09份、
抗老化剂2.5～4.5份、
热稳定剂2～4份、
交联剂2～4份。
优选的，所述高铁密封件用高强橡胶复合材料包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶61份、
天然橡胶23份、
苯醚撑硅橡胶11份、
马来酸酐接枝聚乙烯6份、
白炭黑5.5份、
三氧化二铝0.65份、
氧化锌1.2份、
二异氰酸甲苯酯0.08份、
抗老化剂3份、
热稳定剂3份、
交联剂3份。
优选的，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物。
优选的，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物中交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的质量之比为1：2.5～3.2。
优选的，所述抗老化剂为防老剂4010。
优选的，所述热稳定剂为硬脂酸。
优选的，所述三氧化二铝为纳米三氧化二铝。
优选的，所述氧化锌为纳米氧化锌。
本发明还提供一种所述的高铁密封件用高强橡胶复合材料的制备方法，包括下列步骤：
1)将天然橡胶送入密炼机，在温度为140～150℃的条件下进行素炼10～15min，出料；素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
2)将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合，混炼均匀后，得到混合硅橡胶；
3)将混合硅橡胶送入密炼机中，加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂，在温度为103～108℃的条件下，混炼10～15min；然后在温度为113～118℃的条件下，继续混炼8～12min；然后降温至温度为108～110℃的条件下，加入二异氰酸甲苯酯、交联剂，继续混炼8～10min；然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
4)步骤3)冷却后的胶料经压延机，进行压延成型；
5)将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；
6)将橡胶颗粒送入到模具的模腔内，然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。
优选本实施方式中所述橡胶颗粒具有设定厚度且横截面为圆形。
进一步的，通过以下装置实现密封圈的生产：一种高铁用密封圈硫化设备，
包括
硫化机200，包括模具210、水平往复移位机构220、下压机构230以及上模具开启机构240，模具210包括下模具211和上模具212，上模具212扣合与下模具211上，水平往复移位机构220带动模具210在上料工位和成型工位切换，下压机构230位于成型工位的上方，在水平往复移位机构220带动模具210进入成型工位后，下压机构230向模具210施加设定的压力；上模具开启机构240包括翻转气缸241、模框242、转轴243、固定座244、抬升气缸245以及翻转摆臂246，上模具212固设于模框242，转轴243固设于模框242两侧且转轴243与翻转摆臂246固定连接，翻转气缸241的壳体铰接于固定座244，翻转气缸241的输出端与翻转摆臂246铰接，抬升气缸245的壳体固设于模框242，抬升气缸245的输出端与固设于固定座的一托板2441接触；在上模具212需要翻转的时候，抬升气缸245的输出端向外伸出，顶压托板2441，从而使得其将模框242向上抬升，使得上模具212远离下模具211，然后翻转气缸241的输出端缩回拉动翻转摆臂246转动，由于转轴243和翻转摆臂246固定连接，所以会带动转轴243以及模框242一同摆动，同时带动上模具212翻转，这样就实现了模具210的开启。
上料机构300，上料机构300包括水平往复运动机构310、竖直往复运动机构320、抓持组件330、料架340以及料架顶升机构350，竖直往复运动机构320固设于水平往复运动机构310的输出端，借助水平往复运动机构输出端的运动带动竖直往复运动机构320在料架340上方和硫化机200上方切换，抓持组件330固设于竖直往复运动机构320的输出端，借助竖直往复运动机构输出端的运动带动抓持组件330由料架340上方下移抓取金属骨架360或由硫化机上方将金属骨架360放入至硫化机的模腔(位于上模具212和下模具211之间)内；料架340固设于料架顶升机构350的输出端，借助料架顶升机构输出端的运动带动料架340与抓持组件330协调动作。具体的，料架顶升机构350在抓持组件每抓取一次金属骨架360后的间歇期，料架顶升机构350带动料架340上顶升一设定高度，该设定高于等于金属骨架360的厚度，其目的是补偿因为最上方的金属骨架被取走后导致的抓持组件与下一次抓持的金属骨架的高度差，使得在下次抓持组件仍然能够顺利的抓取到金属骨架。进一步优选抓持组件330包括若干吸盘组件331，吸盘组件331内包括多个按照与金属骨架的形状相适配的方式排布的吸盘3311，以使的每一个吸盘3311均能够与金属骨架360上的平整面接触，稳定可靠的将金属骨架抓起。进一步优选料架340包括第一托盘341、第二托盘342以及装料柱343，第一托盘341固设于料架顶升机构350的输出端，第二托盘342位于第一托盘341上方，第二托盘342上开设有装料柱通道，装料柱343一端固设于第一托盘341，装料柱另一端竖直穿过装料柱通道后暴露设定长度，第二托盘342相对第一托盘341浮动设置，金属骨架360套设于装料柱343暴露于第二托盘342外部的部分。还包括弹性组件344，弹性组件344位于第一托盘341和第二托盘342之间，弹性组件344与第一托盘341上端面和第二托盘342下端面均接触。优选弹性组件344为若干弹簧，弹簧呈中心对称设置，其对称中心为装料柱343的轴心。通过将第二托盘相对第一托盘浮动设置的方式，并且在第二托盘和第一托盘之间设置弹性组件344的方式使得吸盘3311在下移与最上层金属骨架表面接触的过程中，能够通过弹性组件344来吸收因为而产生的冲击，同时还能够保证吸盘3311具有最合适的压紧力从而保证最佳的吸合状态，避免冲击过大造成金属骨架损坏或者吸盘3311损坏。
进一步的，还包括上料工装100，上料工作100可将橡胶料一次性放入到硫化机的模腔内。上料工装100，包括第一活动板110和第二活动板120，第一活动板110上开设有第一通道111，所述第二活动板120上开设有第二通道121，所述第一通道111和所述第二通道121一一对应；所述第一活动板110和所述第二活动板120可相对平行滑动，且在二者滑动的过程中，所述第一通道111与所述第二通道121连通或第一通道111、第二通道121任一被所述第二活动板120或第一活动板110遮蔽。
第一通道111包括若干按照设定排布规则开设于第一活动板110上的第一通孔1111，第二通道121包括若干按照设定排布规则开设于第二活动板120上的第二通孔1211。
需要说明的是，本申请的密封圈硫化设备上料工装100用于颗粒状的橡胶向硫化模具内上料，使用过程中，将上料工装100放入一个装有橡胶颗粒的容器内，使得第一活动板110和第二活动板120发生错位，这是第一通道和第二通道不完全连通或者彻底不连通，第一通道包括多个第一通孔，此时的第一通孔就充当橡胶颗粒容置腔，操作人员使得第一活动板110朝上，然后向第一活动板110上倾倒或撒上橡胶颗粒，然后端平上料工装100水平晃动几次，这样橡胶颗粒就会滚入到第一通孔1111内，并且被留存在第一通孔1111内；在将上料工装100放入到硫化模具上方后，第二活动板120位于下方，只有将第一活动板110和第二活动板120再次活动，使得第一通道和第二通道完全连通后，才能够使橡胶颗粒经由第二通孔1121下落准确和充分的进入到设定的位置，如果第一通孔1111和第二通孔1121发生错位，将导致第一通孔1111内的橡胶颗粒难以通过第二通孔1121下落进入到设定的位置，为此就需要解决能够保证第一活动板和第二活动板准确对位的问题，为此，本实施方式还包括定位组件140，定位组件140使得上料工装100在装入到上料工位后与上料工位快速定位。本实施方式优选定位组件包括开设于第一活动板110的第一定位槽113和开设于第二活动板120上的第二定位槽123，第一定位槽113和第二定位槽123一一对应。具体的，硫化机的上料工位设置有定位块214，定位组件140与定位块214相适配，使得上料工装100在装入到硫化机的上料工位后实现快速定位。
进一步的，还包括辅助定位组件130，辅助定位组件130包括开设于第一活动板110的第一定位空间112和开设于第二活动板120的第二定位空间122；仅在第一通道111和第二通道121完全连通时，第二定位空间122借助第一定位空间112充分向外暴露，上设置有定位柱(图中未示出)，第二定位空间122与定位柱相对应，仅在第二定位空间122经由第一定位空间112充分向外暴露后，定位柱才可完全插入到第一定位空间112和第二定位空间122内。第一活动板第一活动板110和第二活动板120相对活动从而使得第一通道111和第二通道121错位(即不完全连通时)，第一活动板110会将至少一个第二定位空间122部分或全部遮蔽，并且同时第一定位槽113和第二定位槽123也会发生错位，这样再将本申请的上料工装100装入到硫化机上时，如果第一通孔1111和第二通孔1121未完全对其，一方面第一定位槽113和第二定位槽123会和硫化模具上的出现干涉从而难以放入，另一方面即使第一定位槽113和第二定位槽123稍稍错位的状态下能够放入到硫化模具内，但是由于此时第一通孔1111和第二通孔1121未完全连通，此时硫化机上的定位柱也无法经由第二定位通道122插入到第一定位通道112内，从而本申请的硫化机上料工装100不能够完全的放入到硫化模具内，此时操作工人变回发现这一问题，从而稍稍对第一活动板和第二活动板进行调整，从而使得定位柱完全插入到第一定位通道112内，之后晃动或振动上料工装100，使得橡胶颗粒尽可能的全部落入到硫化模具内的设定位置，从而保证充足的橡胶量。
进一步的，本实施方式还包括导向组件160，导向组件160对第一活动板110和第二活动板120的相对活动进行导向和定位。导向组件160包括开设于第一活动板110的至少一个第一导向槽114、开设于第二活动板120的至少一个第二导向槽124以及导向销161；第一导向槽114和第二导向槽124相对应且导向销161依次穿入第一导向槽114和第二导向槽124。具体的，本实施方式中，第一活动板110和第二活动板120的两相对面相互接触，导向销161的两端设置有限位部，限位部使第一活动板110和第二活动板120的两相对面保持接触状态。此外，导向组件160对第一活动板110和第二活动板120的最大活动位移距离进行限制，使其在合理的活动范围内动作。
进一步的，为了便于对上料工装100进行移动和操作，本实施方式优选还包括把手115，把手115固设于第一活动板110；优选把手115对称设置在第一活动板110临近边缘的位置，从而便于操作的同时，尽可能的提高第一活动板和第二活动板的有效面积。
优选第一活动板110和第二活动板120采用金属、塑料、树脂亦或树脂纤维复合材料；此外，第二活动板120上背离第一活动板110的一面开设有避让孔1212，该避让孔1212用于与硫化模具每个密封圈的中央定位凸柱相配合，在将上料工装100放入硫化模具的过程中，避让孔1212与该中央定位凸柱还会有一个定位扶正的动作，从而进一步提高橡胶颗粒放入的精准度。
本实施方式中，在上料机构的抓持组件330抓取一组金属骨架，此时上模具开启机构240将上模具完全翻转开启至图6所示的状态，然后水平往复运动组件310带动竖直往复运动组件320至上料工位上方，竖直往复运动组件320带动抓持组件330下移将金属骨架放入模腔2111内，随后返回至料架上方再一次抓取金属骨架；上模具开启机构240将上模具扣合在下模具上，水平往复移位机构220带动模具210启动至成型工位，下压机构230下压，(需要说明的是，模具内置有加热组件，加热组件对模具实现保温和加热)，从而实现加压加热硫化，硫化成型后水平往复移位机构220带动模具回到上料工位，随后上模具开启机构240将上模具打开，工人将成型的密封圈取下，然后通过上料机构继续上料，如此循环即可实现连续的生产。
进一步的，橡胶颗粒采用以下设备加工生产；一种高铁用密封圈生产用的造粒装置，包括
机架470、橡胶输送组件460和冲压平台480。
直线往复移动组件410。
成型组件，包括动成型组件420和定成型组件430，所述动成型组件420固设于所述直线往复移动组件410的输出端，所述定成型组件430位于所述动成型组件420的上方且固设于所述机架470；所述动成型组件420包括若干冲头440，所述冲头440中空；所述定成型组件430包括若干顶杆450，所述顶杆450与所述冲头440一一对应，所述顶杆450穿入所述冲头440内；进一步优选所述直线往复移动组件410带动所述动成型组件420在初始工位和冲压工位之间切换，所述动成型组件420位于所述初始工位时，所述顶杆450朝向所述冲压平台480的一端高于所述冲头440该端，所述动成型组件420位于所述冲压工位时，所述顶杆450朝向所述冲压平台的一端低于所述冲头440该端。并且进一步优选，所述冲头440朝向所述冲压平台480的一端开口为广口状，这样便可以使得冲头440形成一个切屑刃口，从而实现将橡胶原材料的裁切。冲压平台480位于所述动成型组件420下方，橡胶输送组件实现连续的提供橡胶原材料；橡胶输送组件可以采用现有技术中的输送设备，实现连续或间歇式的输送。
还包括下料组件490，所述下料组件490将位于所述冲压平台480上成型后的橡胶颗粒移除。具体优选所述下料组件490包括吹嘴，所述吹嘴选择性的接入有压缩空气，所述吹嘴的出气端朝向下料方向。
本实施方式进一步优选所述动成型组件420包括对称设置的两子动成型组件，所述定成型组件430包括两对称设置的子定成型组件。并且进一步优选所述下料组件490包括对称设置的两所述吹嘴，所述吹嘴位于两所述子动成型组件之间，且每个所述吹嘴分别与所述子动成型组件相对应。优选所述吹嘴的出口稍高出于放置于所述冲压平台480上的橡胶原材料460的上平面。
本实施方式中，通过直线往复移动组件410带动动成型组件420的冲头440下压实现冲压裁切，并且在直线往复移动组件410带动动成型组件420上移的时候定成型组件430的推杆450将冲头440中空内嵌入的橡胶原材料推出下落至冲压平台480，然后通过控制阀接通吹嘴的压缩空气，从而利用吹嘴吹出的高速气体将冲制的橡胶颗粒吹离冲压平台进行收集。
实施例2：
一种高铁密封件用高强橡胶复合材料，包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶55份、
天然橡胶20份、
苯醚撑硅橡胶9份、
马来酸酐接枝聚乙烯5份、
白炭黑4份、
三氧化二铝0.5份、
氧化锌1份、
二异氰酸甲苯酯0.07份、
抗老化剂2.5份、
热稳定剂2份、
交联剂2份。
在本实施例中，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物。
在本实施例中，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物中交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的质量之比为1：2.5。
在本实施例中，所述抗老化剂为防老剂4010。
在本实施例中，所述热稳定剂为硬脂酸。
在本实施例中，所述三氧化二铝为纳米三氧化二铝。
在本实施例中，所述氧化锌为纳米氧化锌。
在本实施例中，所述的高铁密封件用高强橡胶复合材料的制备方法，包括下列步骤：
1)将天然橡胶送入密炼机，在温度为140℃的条件下进行素炼15min，出料；素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
2)将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合，混炼均匀后，得到混合硅橡胶；
3)将混合硅橡胶送入密炼机中，加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂，在温度为103℃的条件下，混炼15min；然后在温度为113℃的条件下，继续混炼12min；然后降温至温度为108℃的条件下，加入二异氰酸甲苯酯、交联剂，继续混炼10min；然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
4)步骤3)冷却后的胶料经压延机，进行压延成型；
5)将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；
6)将橡胶颗粒送入到模具的模腔内，然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。
实施例3：
一种高铁密封件用高强橡胶复合材料，包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶68份、
天然橡胶26份、
苯醚撑硅橡胶12份、
马来酸酐接枝聚乙烯7份、
白炭黑7份、
三氧化二铝0.8份、
氧化锌1.4份、
二异氰酸甲苯酯0.09份、
抗老化剂4.5份、
热稳定剂4份、
交联剂4份。
在本实施例中，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物。
在本实施例中，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物中交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的质量之比为1：3.2。
在本实施例中，所述抗老化剂为防老剂4010。
在本实施例中，所述热稳定剂为硬脂酸。
在本实施例中，所述三氧化二铝为纳米三氧化二铝。
在本实施例中，所述氧化锌为纳米氧化锌。
在本实施例中，所述的高铁密封件用高强橡胶复合材料的制备方法，包括下列步骤：
1)将天然橡胶送入密炼机，在温度为150℃的条件下进行素炼10min，出料；素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
2)将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合，混炼均匀后，得到混合硅橡胶；
3)将混合硅橡胶送入密炼机中，加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂，在温度为108℃的条件下，混炼10min；然后在温度为118℃的条件下，继续混炼8min；然后降温至温度为110℃的条件下，加入二异氰酸甲苯酯、交联剂，继续混炼8min；然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
4)步骤3)冷却后的胶料经压延机，进行压延成型；
5)将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；
6)将橡胶颗粒送入到模具的模腔内，然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。
实施例4：
一种高铁密封件用高强橡胶复合材料，包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶61份、
天然橡胶23份、
苯醚撑硅橡胶11份、
马来酸酐接枝聚乙烯6份、
白炭黑5.5份、
三氧化二铝0.65份、
氧化锌1.2份、
二异氰酸甲苯酯0.08份、
抗老化剂3份、
热稳定剂3份、
交联剂3份。
在本实施例中，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物。
在本实施例中，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物中交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的质量之比为1：2.8。
在本实施例中，所述抗老化剂为防老剂4010。
在本实施例中，所述热稳定剂为硬脂酸。
在本实施例中，所述三氧化二铝为纳米三氧化二铝。
在本实施例中，所述氧化锌为纳米氧化锌。
在本实施例中，所述的高铁密封件用高强橡胶复合材料的制备方法，包括下列步骤：
1)将天然橡胶送入密炼机，在温度为145℃的条件下进行素炼13min，出料；素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
2)将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合，混炼均匀后，得到混合硅橡胶；
3)将混合硅橡胶送入密炼机中，加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂，在温度为106℃的条件下，混炼13min；然后在温度为115℃的条件下，继续混炼10min；然后降温至温度为109℃的条件下，加入二异氰酸甲苯酯、交联剂，继续混炼9min；然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
4)步骤3)冷却后的胶料经压延机，进行压延成型；
5)将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；
6)将橡胶颗粒送入到模具的模腔内，然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。
下面对本发明实施例2至实施例4得到的高铁密封件用高强橡胶复合材料以及普通橡胶密封材料进行性能测试(参照标准HG/T2579-94进行测试)，测试结果如表1所示：
表1
从上表分析可知，本发明的高铁密封件用高强橡胶复合材料拉伸强度高，具有优异的力学性能；还具有良好的弹性，压缩永久变形率低。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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