[發(fā)明專利]一種含氧化石墨烯的耐有機溶劑橡膠組合物及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-05-12
• 公開（公告）號: CN108752758B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 王經逸;郭飛宇;卿俊臣;侍惠東;沈云海;陸濤;杭祖圣
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L23/12;C08L45/02;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/04;C08K3/36;C08K5/09;C08K3/22;C08K5/3437;C08K5/40
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王菊花

一種含氧化石墨烯的耐有機溶劑橡膠組合物及其制備方法，特征在于采用雙偶聯(lián)劑復配，制得氧化石墨烯/二氧化硅功能雜化填料，并進一步采用薄通取向?預硫化?應力拉伸?硫化定型工藝，得到具有良好填料?橡膠相互作用的、有效的有機溶劑阻隔層和交聯(lián)網絡分子間隙小的含氧化石墨烯的耐有機溶劑橡膠組合物。

技術領域

本發(fā)明涉及耐有機溶劑的橡膠領域，特別是涉及具有良好耐有機溶劑的含氧化石墨烯的耐有機溶劑橡膠組合物及其制備方法。

背景技術

氧化石墨烯(GO)是一種新型碳材料，具有超薄的片層結構和較大的比表面積，廣泛應用于橡膠復合材料領域。GO作為橡膠填料可以改善橡膠力學強度、穿透阻礙性能和耐磨性能等，有利于阻擋外界溶劑對橡膠助劑的抽提作用。

耐有機溶劑抽提是橡膠制品的重要性能之一，特別是印刷行業(yè)中，需要大量的橡膠制品，例如膠輥、密封圈和減振墊片等。這些橡膠制品與各類有機溶劑，如油墨中的植物油、礦物油和有機樹脂油等接觸，承擔轉移油墨、密封組件和減少設備振動等作用，確保設備的正常運行。但是在使用過程中，由于橡膠制品與有機溶劑接觸，會導致橡膠發(fā)生溶脹，尺寸發(fā)生變化，力學性能下降，從而喪失使用價值，給生產帶來較大的損耗。因此，提高橡膠的耐有機溶劑的性能和力學強度，提高橡膠的使用壽命，減少由橡膠溶脹老化所帶來的各類損耗，是印刷橡膠制品領域的重要研究議題之一。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種含氧化石墨烯的耐有機溶劑橡膠組合物及其制備方法。

實現本發(fā)明目的技術解決方案為：

步驟一：將4-6g 1，6-雙三甲氧基硅基己烷溶解在500mL乙醇溶液中，加入5g氧化石墨烯，70-90℃水浴攪拌回流2-4h，加入200g二氧化硅，60-80℃水浴回流2-4h，滴加1-2gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，50-70℃水浴回流4-6h，冷卻，過濾，無水乙醇洗滌3次，60℃真空干燥，研磨，得到功能雜化填料；

步驟二：將100質量份橡膠混合物在開煉機上進行包輥，依次加入2質量份硬脂酸、5質量份氧化鋅、1.5質量份防老劑RD、75-100質量份步驟一得到的功能雜化填料、5-8質量份固體古馬隆樹脂、0.2-0.5質量份硫黃、1-1.5份促進劑TMTD、1-2質量份過氧化二異丙苯DCP，得到混煉膠；

步驟三：將步驟二得到的混煉膠停放24h后，在60℃熱煉機上薄通5次，得到薄通膠片，將膠片平鋪在165℃的平板上，硫化5-8min，對膠片施加1-3MPa的水平拉力，繼續(xù)硫化15-25min，得到含氧化石墨烯的耐有機溶劑橡膠組合物。

上述步驟所用的氧化石墨烯的厚度為5-10nm，二氧化硅的平均粒徑為100-300nm。所用的橡膠混合物為乙丙橡膠EPDM和聚丙烯PP混合物，質量份比例為90∶10-70∶30。

本發(fā)明還公開了利用上述方法制備得到的含氧化石墨烯的耐有機溶劑橡膠組合物。

本發(fā)明與現有技術相比，其顯著優(yōu)點是：

(1)采用雙偶聯(lián)劑復配，依次加入填料改性的方法，得到氧化石墨烯/二氧化硅功能雜化填料，利用功能雜化填料上的雙鍵，通過硫化劑與橡膠形成共價交聯(lián)鍵，提高雜化填料與橡膠之間的相互作用，削弱有機溶劑分子在橡膠中的擴散能力；

(2)利用薄通手段，使雜化填料在橡膠中形成片層取向，形成有機溶劑阻隔層，并進一步采用預硫化-應力拉伸-硫化定型工藝，壓縮交聯(lián)橡膠分子間隙，減小有機溶劑的滲透空間，從而進一步提高橡膠組合物的耐有機溶劑性能。

附圖說明

圖1功能雜化填料結構示意圖。

圖2含氧化石墨烯的耐有機溶劑橡膠組合物的結構示意圖。

具體實施方式：