[發明專利]一種熱塑性硫化橡膠納米復合材料及其制備方法有效

申請號：	201810185046.3	申請日：	2018-03-06
公開（公告）號：	CN110229393B	公開（公告）日：	2021-09-07
發明（設計）人：	馬永梅;鄭鯤;張京楠;曹新宇;尚欣欣;葉鋼	申請（專利權）人：	中國科學院化學研究所
主分類號：	C08L9/02	分類號：	C08L9/02;C08L23/12;C08L5/00;C08L25/18;C08L71/02;C08L71/00;C08K3/22;C08K5/42;C08L33/00;C08K3/04;C08L55/02;C08K3/36;C08L35/00;C08L39/06
代理公司：	北京元中知識產權代理有限責任公司 11223	代理人：	王明霞
地址：	100190 北京市海淀***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種塑性硫化橡膠納米復合材料及其制備方法
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【權利要求書】：

1.一種熱塑性硫化橡膠納米復合材料，其特征在于，

所述納米復合材料是由預混料經熔融共混制得的，所述預混料是由結合有液體介質的納米材料充盈粘附于熱塑性硫化橡膠顆粒間形成的，所述熱塑性硫化橡膠包括非極性塑料和極性橡膠；所述納米材料包括零維納米材料或一維納米材料的一種或多種，所述液體介質注入并填充納米材料的空隙，形成具有自粘性的膏狀物，所述膏狀物的稠度為0～100mm，但不為0mm；

所述納米復合材料是由如下方法制備的：

(1) 將液體介質、納米材料和助劑混合攪拌，得到膏狀物，并在膏狀物中加入膠乳，所述膠乳與膏狀物的質量比為0.1～10:1；

(2) 將步驟(1)中得到膏狀物和膠乳的混合物與熱塑性硫化橡膠顆粒混合，令膏狀物充盈粘附于熱塑性硫化橡膠顆粒間得到預混料；

(3) 將步驟(2)中的預混料進行熔融共混，得到納米復合材料；

所述液體介質為水，所述液體介質與納米材料的重量比為5～50:1；

所述步驟(1)還包括在納米材料中加入助劑以提高納米材料的含液量，令所述納米材料所結合的液體介質占膏狀物總質量的50～98%；所述助劑與納米材料的質量比為0.2～1:1。

2.根據權利要求1所述的納米復合材料，其特征在于，所述零維納米材料和一維納米材料包括納米氧化硅，納米氧化鈦，納米氧化鋯，納米氧化鋅，納米氧化鋁、納米氧化鎳、納米金、納米銀、納米硅、納米碳、碳納米纖維，碳納米管、納米石墨、納米硼粉、納米硫、納米氧化鑭，納米氧化釹、納米氧化鉺、納米氧化鈰、納米氧化鐠、納米氧化釔、納米氧化銪、納米氧化鎢、納米碳化硅、納米氧化碲、納米氧化鈮、納米氧化鉿或納米氧化鉬中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述熱塑性硫化橡膠中，非極性塑料與極性橡膠的重量比為20～80:80～20；所述非極性塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或ABS中的一種，極性橡膠包括氯丁橡膠、丁腈橡膠、HNBR、XNBR、氟橡膠、聚醚橡膠、聚硫橡膠或丙烯酸橡膠中的一種。

4.根據權利要求3所述的復合材料，其特征在于，非極性塑料與極性橡膠的重量比為30～50:70～50。

5.根據權利要求1～4任意一項所述的復合材料，其特征在于，所述納米材料與熱塑性硫化橡膠的質量比為0.1～20:100。

6.根據權利要求5所述的復合材料，其特征在于，所述納米材料與熱塑性硫化橡膠的質量比為1～10:100。

7.根據權利要求6所述的復合材料，其特征在于，所述納米材料與熱塑性硫化橡膠的質量比為3～8:100。

8.一種如權利要求1～7任意一項所述熱塑性硫化橡膠納米復合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1) 將液體介質、納米材料和助劑混合攪拌，得到膏狀物，并在膏狀物中加入膠乳，所述膠乳與膏狀物的質量比為0.1～10:1；

(2) 將步驟(1)中得到膏狀物和膠乳的混合物與熱塑性硫化橡膠顆粒混合，令膏狀物充盈粘附于熱塑性硫化橡膠顆粒間得到預混料；

(3) 將步驟(2)中的預混料進行熔融共混，得到納米復合材料；

所述液體介質為水，所述液體介質與納米材料的重量比為5～50:1；

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，在熔融共混的溫度高于液體介質的沸點并達到熱塑性硫化橡膠塑化溫度的過程中，液體介質氣化，將團聚的納米材料分離。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述液體介質與納米材料的重量比為5～20:1。