[發明專利]一種使用復合型納米碳的橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710843401.7
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107746489B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 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: C08L21/00
• 分類號: C08L21/00;C08L19/00;C08K13/06;C08K9/00;C08K7/24;C08K3/04
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種使用復合型納米碳的橡膠復合材料，屬于橡膠制品技術領域，由于其配方中使用了碳納米管與石墨烯采用一定的重量比經特殊工藝相互混合而成的復合型納米碳材料，該復合型納米碳材料在3000倍~30000倍掃描電鏡下呈現石墨烯與碳納米管交叉混合，可以充分發揮橡膠配方中的碳納米管和石墨烯的協同作用，避免直接將碳納米管和石墨烯添加在含有大量再生膠粉或者大量再生炭黑的輪胎和橡膠制品中時，碳納米管和石墨烯各自形成團簇而不能發生協同作用，采用復合型納米碳材料提高了含有大量再生膠粉和再生炭黑的輪胎和橡膠制品的性能，實現了輪胎和橡膠制品中大量使用再生炭黑、再生膠粉而其性能并不發生降低。

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，尤其涉及一種使用復合型納米碳的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。

已有技術中為實現再生膠粉和再生炭黑在輪胎和橡膠制品中大量應用，同時還不降低輪胎胎面膠性能，避免大量使用再生炭黑、再生膠粉后會造成輪胎胎面膠強度大幅下降，通常選擇直接在常規橡膠配方中分別添加碳納米管和石墨烯。雖然碳納米管具有優異的力學性能、電學性能和熱力學性能；石墨烯也具有好的導熱、導電性能，但是，直接在橡膠配方中分別添加碳納米管和石墨烯，由于碳納米管和石墨烯均為納米級材料，其自身團聚現象非常嚴重、堆密度非常小，導致直接將兩者分別用在材料中很難將二者均勻混合在一起，根本無法實現碳納米管和石墨烯的協同作用，也無法充分改善含有大量再生膠粉和再生炭黑的輪胎和橡膠制品的性能。

發明內容

本發明提供一種使用復合型納米碳的橡膠復合材料及其制備方法，旨在降低碳納米管和石墨烯的團聚現象，充分發揮碳納米管和石墨烯的協同作用，實現將碳納米管和石墨烯添加在含有大量再生膠粉和再生炭黑的輪胎和橡膠制品中用于提高輪胎和橡膠制品的性能，實現大量使用再生炭黑、再生膠粉的輪胎胎面膠強度的改善。

本發明提供的具體技術方案如下：

第一方面，本發明提供一種使用復合型納米碳的橡膠復合材料，所述橡膠復合材料包括以下重量份的原料：橡膠100份、炭黑20～90份、硫磺1～3份、配合劑0.5～50份、復合型納米碳材料1～20份或者實際含有1～20份的復合型納米碳材料的復合型納米碳材料橡膠母粒、促進劑0.1～5份，其中，所述復合型納米碳材料中碳納米管與石墨烯的重量比為：1～100:1，所述復合型納米碳材料在3000倍～30000倍掃描電鏡下呈現石墨烯與碳納米管交叉混合。

第二方面，本發明提供一種使用復合型納米碳的橡膠復合材料，所述橡膠復合材料包括以下重量份的原料：橡膠100份、再生炭黑20～90份、硫磺1～3份、配合劑0.5～50份、復合型納米碳材料1～20份或者實際含有1～20份的復合型納米碳材料的復合型納米碳材料橡膠母粒、促進劑0.1～5份，其中，所述復合型納米碳材料中碳納米管與石墨烯的重量比為：1～100:1，所述復合型納米碳材料在3000倍～30000倍掃描電鏡下呈現石墨烯與碳納米管交叉混合。

第三方面，本發明提供一種使用復合型納米碳的橡膠復合材料，所述橡膠復合材料包括以下重量份的原料：橡膠100份、再生膠粉5～50份、硫磺1～3份、配合劑0.5～50份、復合型納米碳材料1～20份或者實際含有1～20份的復合型納米碳材料的復合型納米碳材料橡膠母粒、促進劑0.1～5份，其中，所述復合型納米碳材料中碳納米管與石墨烯的重量比為：1～100:1，所述復合型納米碳材料在3000倍～30000倍掃描電鏡下呈現石墨烯與碳納米管交叉混合。