[發明專利]一種石墨烯纖維橡膠復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911005209.6
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110951133A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 周業昌;張玉柱;石杰
• 申請（專利權）人: 安徽華燁特種材料有限公司
• 主分類號: C08L21/00
• 分類號: C08L21/00;C08L91/00;C08L1/02;C08K3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種石墨烯纖維橡膠復合材料及其制備方法，橡膠復合材料的成分為合成橡膠、天然短纖維、石墨烯、填充料、芳烴油和納米金剛石粉，復合材料制備方法包括原材料的準備、天然短纖維的處理、熔融共混以及硫化成型，上述天然短纖維選自黃麻纖維、亞麻纖維、劍麻纖維、竹纖維、木棉纖維中的一種，上述石墨烯為包含有多種官能團的改性石墨烯，關能團為羥基、羧基、羰基、氮基、氨基中的一種或幾種，本發明針對現有技術中生產輸送帶覆蓋膠膠料的過程中能耗較大，污染環境，且工藝復雜的問題進行改進，本發明生產橡膠的工藝簡單、能耗小、較為環保，且橡膠耐磨度較強。

技術領域

本發明涉及橡膠復合材料生產加工技術領域，尤其涉及到一種石墨烯纖維橡膠復合材料及其制備方法。

背景技術

橡膠是指具有可逆形變的高彈性聚合物材料，在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物，它的玻璃化轉變溫度低，分子量往往很大，大于幾十萬。橡膠分為天然橡膠與合成橡膠二種。天然橡膠是從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質后加工制成；合成橡膠則由各種單體經聚合反應而得。橡膠按性能和用途又可分為通用橡膠和特種橡膠，目前已被廣泛應用于日常生活、醫療衛生、交通運輸、農業、科學試驗、國防等領域。隨著社會的發展，人們對橡膠產品的性能提出了更高的要求，現有的橡膠材料已滿足不了高精尖科學技術產品的需要，往往需要對其進行改性。

一些輸送帶在生產過程中表面附有橡膠，輸送帶用于承載和運送各種固體塊狀和粉料狀物料或成件物品，廣泛應用于水泥、焦化、冶金、化工、鋼鐵等行業中，在使用過程中，由于物料與輸送帶長期接觸、沖擊、磨擦以及刮板等對覆蓋層的磨損，造成輸送帶覆蓋膠耐磨性能下降、易脫落，進而縮短輸送帶的壽命。

為改善輸送帶覆蓋膠膠料的拉伸強度、耐磨性能、抗撕裂性能等，一般采用以下兩種方法：

(1)添加耐磨填料如粒徑較小、比表面積較大的中超耐磨爐黑和超耐磨爐黑，這種方式因為混煉過程中大量炭黑的加入，能耗較大，污染環境；

(2)并用合成橡膠如丁苯橡膠、聚氨酯橡膠等，盡管這種方式可以改善膠料的耐磨性能，但是增加了產品成本及能耗，為此本發明提出一種新的橡膠及其制備方法，本發明生產橡膠的工藝簡單、能耗小、較為環保，且耐磨度較強。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種石墨烯纖維橡膠復合材料及其制備方法；以解決現有技術中一些傳送帶表面橡膠在生產過程中能耗較大，污染環境，且橡膠的耐磨度較差。

本發明通過以下技術方案實現：本發明公開了一種石墨烯纖維橡膠復合材料：橡膠復合材料包括：

合成橡膠48～56份；

天然短纖維41～45份；

石墨烯11～13份；

填充料22～29份；

芳烴油5～9份；

納米金剛石粉10～21份。

一種用于制造上述石墨烯纖維橡膠復合材料的方法，包括以下步驟：

原材料的準備：準備合成橡膠48～56份、天然短纖維41～45份、石墨烯11～13份、填充料22～29份、芳烴油5～9份、納米金剛石粉10～21份和纖維素酶溶液300～500份；

天然短纖維的處理：將41～45份的天然短纖維進行脫膠處理，將脫膠后的天然短纖維加入300～500份的纖維素酶溶液中處理2-4h，對加入天然短纖維的纖維素酶溶液進行高速離心處理分離出離心沉積物，將離心沉積物轉移至高壓攪拌反應釜中，加入芳烴油5～9份，處理30分鐘，得到高壓攪拌反應物；