[發明專利]多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法

在審

• 申請號: 201610038086.6
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105482175A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 許軍;李雙鑫;李鈺;吳瑤;栗建鋼
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/00;C08L7/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K7/24;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/04;B60C1/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法，其特征在于：所述的多壁碳納 米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法包括順序進行的下列步驟：

(1)將陰離子表面活性劑溶解在30～35℃的蒸餾水中，攪拌0.5小時后加入表面帶有羧 基的多壁碳納米管，于30～35℃下攪拌和超聲1小時，得到穩定的懸浮液；

(2)將天然橡膠乳液加入到步驟(1)所得懸浮液中，于30～35℃下攪拌和超聲1小時， 使多壁碳納米管分散在天然橡膠乳液中而形成共混乳液，然后用破乳劑使上述共混乳液絮凝 沉淀，經減壓過濾并于60℃下真空干燥12小時后，得到由多壁碳納米管和天然橡膠組成的 母膠；

(3)在步驟(2)所得的母膠中依次加入偶聯劑、橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、炭 黑、橡膠操作油、促進劑、硫黃于50℃下混煉，每加入一種上述組分混煉5～10分鐘，所有 組分單獨加入，得到混煉膠，然后將混煉膠于室溫下放置12～24小時后放入模具，在143℃ 下硫化30～40分鐘后得到所述的多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料。

2.根據權利要求1所述的多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法，其特征在于： 在步驟(1)中，所述的陰離子表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉中的一種。

3.根據權利要求1所述的多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法，其特征在于： 在步驟(1)中，所述的表面帶有羧基的多壁碳納米管與陰離子表面活性劑的用量比為 10g:1～1.5g；表面帶有羧基的多壁碳納米管與蒸餾水的用量比為1g:200g。

4.根據權利要求1所述的多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法，其特征在于： 在步驟(2)中，所述的破乳劑選自甲酸水溶液和硫酸水溶液中的一種。

5.根據權利要求1所述的多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法，其特征在于： 在步驟(2)中，所述的天然橡膠乳液中的固體與表面帶有羧基的多壁碳納米管的用量比為 100g:30～50g。

6.根據權利要求1所述的多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法，其特征在于： 在步驟(3)中，所述的偶聯劑選自偶聯劑Si69和硅烷偶聯劑KH550中的一種；橡膠選自天 然橡膠、天然橡膠與聚丁二烯橡膠混合物中的一種；炭黑選自用于航空輪胎的N110、N115、 N220、N234、N330、N326和N339炭黑中的一種或兩種的混合物；橡膠操作油選自環烷油、 MES油中的一種；防老劑選自橡膠防老劑4010NA、4020、4030和TMQ中的一種；促進劑 選自二硫化二苯并噻唑(DM)、二苯胍(DPG)、二硫化四甲基秋蘭姆(TT)、二鄰甲苯胍 (DOTG)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法，其特征在于： 所述的步驟(1)中的表面帶有羧基的多壁碳納米管與步驟(3)中的偶聯劑的用量比為 10g:2～4g；橡膠與炭黑的用量比為100g:35～40g；橡膠與母膠的用量比為100g:10～15g；橡膠 與硫黃的用量比為100g:1.5～2.0g；橡膠與氧化鋅的用量比為100g:3.0～5.0g；橡膠與硬脂酸的 用量比為100g:2.0～3.0g；橡膠與防老劑的用量比為100g:1.0～3.0g；橡膠與橡膠操作油的用量 比為100g:2.0～4.0g；橡膠與促進劑的用量比為100g:1.0～4.0g。

8.根據權利要求6所述的多壁碳納米管改性航空輪胎橡膠材料的制備方法，其特征在于： 所述的橡膠中天然橡膠與聚丁二烯橡膠的用量之和為100質量份，其中天然橡膠質量分數為 100～70％，聚丁二烯橡膠的質量分數為0～30％。