[發明專利]一種碳包覆白炭黑納米復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810314761.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108586808A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 劉望才;彭革
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: C08K9/10
• 分類號: C08K9/10;C08K3/36
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 陳宙;于曉霞

本發明公開了一種碳包覆白炭黑的納米復合材料的制備方法，包括以下步驟：取石墨、環甲基硅氧烷放入去離子水中，沸騰狀態下回流；將三口燒瓶冷卻至60?80℃，加入聚乙烯醇PVA，攪拌，得到黑色懸濁液；將所述懸濁液超聲，抽濾，冷卻后得到濾餅；將濾餅真空干燥研磨，得到產品即碳包覆白炭黑納米復合材料。本發明成本低、簡便、快速，實現了大規模的生產綠色環保穩定的碳包覆白炭黑納米復合材料。

技術領域

本發明涉及碳包覆白炭黑納米復合材料的制備方法。

背景技術

不同的碳納米材料具有不同的功能，如石墨碳納米顆粒具有強大的吸附能力，該類碳納米顆粒還具有很好的相容性、增敏效應和易于表面功能化等優點。目前，碳納米顆粒的制備方法可以分為兩類：自上而下法和自下而上法。自上而下法即從較大的碳結構剝落制備碳納米顆粒的物理方法，主要包括：電弧放電法、激光刻蝕法、電化學法、酸回煮法。自下而上法即由分子前驅體制備碳納米顆粒的化學方法，主要包括：支持合成法、有機物碳化法。這些合成方法各自存在一定的不足，碳納米顆粒的形貌、產量以及質量難以達到精確控制，不能達到大規模的簡單合成。對于其生長機制也缺乏探討，特別是由于合成方法的限制使其在應用方面的研究尚處于起步階段。

白炭黑是無定型SiO₂的高度分散白色粉末，多用于橡膠工業的補強劑，用白炭黑補強橡膠制造的汽車輪胎具有抗濕滑性能好和滾動阻力低的顯著優點，但是加工汽車輪胎膠料所用炭黑或白炭黑屬納米粉體，表面能高，用機械濕煉法很難達到納米級分散，而往往以粒徑較大的聚集體分布于橡膠基體中，從而損害其硫化膠的物理機械性能。

發明內容

本發明為了克服上述的不足，提供了一種碳包覆白炭黑納米復合材料的制備方法，其制備過程成本低、簡便、快速。

本發明的技術方案如下：

一種碳包覆白炭黑的納米復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取1-2g石墨、1-3g環甲基硅氧烷放入到裝有100ml去離子水的三口燒瓶中，石墨：環甲基硅氧烷：去離子水＝1-2g：1-3g：100ml，在室溫下200rpm下攪拌2h，然后在130-150℃沸騰狀態下回流24h；

(2)將三口燒瓶冷卻至60-80℃，加入1-5毫升聚乙烯醇PVA(5mg/ml)，在300rpm下攪拌6h，冷卻至室溫，得到黑色懸濁液；

(3)將懸濁液在80-120W、30-50KHz超聲3-6h，抽濾，用去離子水洗滌濾餅至質量不變；

(4)將濾餅在50-80℃下真空干燥8-10h，對干燥后的濾餅進行研磨，得到產品即碳包覆白炭黑納米復合材料。

本發明的有益效果是：

本發明具有可連續生產，環境污染少等優點，在制備碳包覆白炭黑納米復合材料時更為經濟、便捷和環保。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是原料石墨和碳包覆白炭黑納米復合材料樣品UV圖；

圖2是碳包覆白炭黑納米復合材料樣品粒徑測試圖；

圖3是原料石墨的SEM圖；

圖4是碳包覆白炭黑納米復合材料樣品TEM圖。

具體實施方式

本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

一種碳包覆白炭黑的納米復合材料的制備方法，包括以下步驟：