[發明專利]一種碳納米環保橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710828736.1
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107383459B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 鐘光
• 申請（專利權）人: 青島泰歌新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/00;C08L9/06;C08L23/16;C08L11/00;C08L9/02;C08K13/04;C08K13/02;C08K7/24;C08K3/04;C08K3/06;B29B7/00
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本發明公開了一種碳納米環保橡膠復合材料及其制備方法，屬于橡膠制品技術領域，由于本發明實施例在傳統的橡膠配方中添加了碳納米材料（碳納米管和/或石墨烯）、再生炭黑和/或再生膠粉，利用碳納米材料優異的高補強、高導熱（散熱）、高導電性能，將碳納米材料與再生炭黑、再生膠粉結合在一起使用，實現橡膠配方中再生炭黑、再生膠粉填充量的大幅提高，而且保持橡膠產品仍能保持原有的強度甚至還有提升；本發明實施例提供的碳納米環保橡膠復合材料具有高性能和低成本的雙層優勢，促使廢舊輪胎處理的良性循環。

本申請要求于2016年09月27日提交中國專利局、申請號為201610853832.7、發明名稱為“一種碳納米環保橡膠復合材料及其制備方法”的中國專利申請的優先權，其全部內容通過引用結合在本申請中。

技術領域

本發明涉及橡膠制品技術領域，尤其涉及一種碳納米環保橡膠復合材料及其制備方法。

背景技術

全球每年會產生大量的廢舊輪胎，再生膠(粉)和再生炭黑是廢舊輪胎處理的主要產物，但目前由于再生炭黑補強性能差、再生膠(粉)自身強度差的原因，導致他們不能在輪胎和橡膠制品中大量應用。

現在技術僅僅是把單一的再生炭黑或者再生膠(粉)添加到輪胎或者橡膠制品中已達到降低成本的目的，但是基于添加后強度大幅下降，因此實際生產中添加量較小，也往往是用于制備較低端橡膠產品。

中國專利CN201310457717.4，公開了一種預分散碳納米管橡膠母粒的制備方法，，其中橡膠母粒包括下述重量份數的組分：碳納米管5-100、橡膠5-100、蠟5-100、分散助劑0.5-50、防老劑0.5-5、活化劑0.1-10。但是它沒有添加再生材料，僅是在正常材料下進行的實驗。

發明內容

本發明提供一種碳納米環保橡膠復合材料及其制備方法，旨在解決現有的再生膠(粉)和再生炭黑無法充分利用的技術問題，本發明將碳納米材料(碳納米管和石墨烯)或含有碳納米材料的橡膠母粒與再生膠粉、再生炭黑配合在一起按照一定配方添加到輪胎和橡膠制品中，彌補由于添加再生膠粉和炭黑在輪胎和橡膠制品中而帶來的強度缺陷，同時可實現降低成本，提高性能的目的。

本發明提供的具體技術方案如下：

第一方面，本發明提供的一種碳納米環保橡膠復合材料，所述碳納米環保橡膠復合材料包括以下重量份的原料：橡膠100份、碳納米材料1～10份或者實際含有1～10重量份的碳納米材料的碳納米橡膠母粒、再生炭黑20～90份、硫磺1～3份、促進劑0.1～5份、配合劑0.5～50份。

可選的，所述碳納米材料為碳納米管或石墨烯。

可選的，所述碳納米材料為碳納米管和石墨烯的混合物，所述碳納米材料中所述碳納米管與所述石墨烯的重量份數比為2～8:1。

可選的，所述碳納米環保橡膠復合材料還包括以下重量份的原料：炭黑或白炭黑10～90份，其中，所述白炭黑包括氣相法白炭黑、沉淀法白炭黑中的一種或兩種，所述炭黑包括N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N683、N754、N762、N765、N774、N787、N907、N908、N990、N991中的至少一種。

可選的，所述配合劑包括防老劑、氧化鋅、硬脂酸、防焦劑、偶聯劑、增塑劑、抗氧化劑、塑解劑、石蠟、微晶蠟中的至少一種，所述橡膠包括天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠和丁腈橡膠中的至少一種，所述增塑劑包括芳烴油、環烷油、石蠟油、碳五、碳九、植物系樹脂中的至少一種。

可選的，所述炭黑的碘吸收值為5～150g/kg，所述炭黑的DBP吸收值為30～150cm³/100g。