[發明專利]一種石墨烯改性蒙脫土/碳納米管/再生橡膠復合柔性材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510245340.5
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN104861244B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 葛九敢;唐帆;丁春年;黎廣;蘭金富
• 申請（專利權）人: 安徽世界村新材料有限公司
• 主分類號: C08L17/00
• 分類號: C08L17/00;C08K9/04;C08K3/34;C08K7/24
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 林春旭

本發明公開了一種石墨烯改性蒙脫土/碳納米管/再生橡膠復合柔性材料。采用塑料與蒙脫土按照比例混合加熱冷卻至室溫后得到石墨烯改性蒙脫土，將改性蒙脫土與碳納米管按照一定比例加入混合器中攪拌混合均勻，將其與再生橡膠按照比例置于開煉機或者密煉機中進行塑煉和混煉，最后輸送至于平板硫化機上硫化即可得到該導電柔性材料。該復合柔性材料使得再生橡膠各方面的綜合性能得到很大的提高，未來在制作柔性電極、散熱、防靜電及電磁屏蔽材料等方面具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于再生橡膠領域，涉及一種石墨烯改性蒙脫土/碳納米管/再生橡膠復合柔性材料及其制備方法。

技術背景

我國橡膠資源比較緊缺，再生橡膠的循環再利用一定程度緩解這一問題，同時也解決了廢舊橡膠污染環境的問題。目前再生橡膠與生膠相比，其各方面性能上具有很大的差距，在使用上受到很大的限制。因此，一方面通過改進再生方法或工藝或添加相關助劑來提高性能，但這無法擴大其應用范圍，尋求一種或者幾種物質與其形成復合材料，使其具備其它物質所具備的優勢，大大擴大了其應用范圍。

石墨烯具備獨特的性能即較大的比表面積、導電導熱性強、透光性能好等特點，石墨烯改性蒙脫土則是再生橡膠具備石墨烯和蒙脫土二者優勢，蒙脫土價格便宜，一定程度降低了生產成本；碳納米管則可以顯著提高了再生橡膠的力學性能和耐磨性能。該復合柔性材料使得再生橡膠各方面的綜合性能得到很大的提高，未來在制作柔性電極、散熱、防靜電及電磁屏蔽材料等方面具有很好的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于解決再生橡膠拉伸強度低、摩擦力低、散熱性差以及導電性能等缺陷而提供一種石墨烯改性蒙脫土/碳納米管/再生橡膠復合柔性材料。

本發明通過如下措施實現：

一種石墨烯改性蒙脫土/碳納米管/再生橡膠復合柔性材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

A．將塑料與蒙脫土按照一定比例經球磨機混合均勻，加入陶瓷坩堝中采用燃氣燈外焰加熱至500-1000℃，直至無火焰產生，冷卻至室溫得到石墨烯改性蒙脫土，塑料與蒙脫土的質量比為1:（0.5-20)；球磨機的轉速為50轉/分-100轉/分，球磨時間為5分鐘-20分鐘；

B．石墨烯改性蒙脫土與碳納米管按一定比例加入混合器中攪拌混合均勻，所述石墨烯改性蒙脫土與碳納米管的質量比為1:（0.2-0.6）；攪拌混合時間14-17分鐘；

C．將上述混合料與再生橡膠按照一定比例置于雙輥開煉機或者密煉機中在一定條件下采用機械共混的方法進行塑煉和混煉，雙輥開煉機或者密煉機輥溫度30-40℃，混煉時間40-50分鐘；

D．將混煉好的混合料輸送至平板硫化機上在一定條件下硫化得到導電柔性材料。

所述的石墨烯改性蒙脫土/碳納米管/再生橡膠復合柔性材料的制備方法，其特征在于：A步驟所述的蒙脫土為陽離子改性蒙脫土和陰離子改性蒙脫土中的少一種或兩種混合，蒙脫土的粒徑為10納米-50微米。

所述的石墨烯改性蒙脫土/碳納米管/再生橡膠復合柔性材料的制備方法，其特征在于：B步驟碳納米管為多壁結構，其直徑為10-20nm。

所述的石墨烯改性蒙脫土/碳納米管/再生橡膠復合柔性材料的制備方法，其特征在于：C步驟所述的再生橡膠與B步驟中得到混合料的質量比1:5-8。

所述的石墨烯改性蒙脫土/碳納米管/再生橡膠復合柔性材料的制備方法，其特征在于：D步驟平板硫化機硫化條件為150℃/10MPa、90min。

本發明的制備方法制得的復合柔性材料。

本發明的有益效果：

1．回收塑料循環再利用、節能環保，通過物理混合、燃燒反應，借助于蒙脫土催化塑料碳化作用得到石墨烯改性蒙脫土，簡便、高效且可連續批量化生產。