[發(fā)明專利]一種改性氧化石墨烯/丁苯橡膠復合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010181295.2
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111303502A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁漢鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州市泉石通智能科技有限公司
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/04;C08K7/26;C08K3/22;C08K5/18;C08K5/09
• 代理公司: 泉州華昊知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35240
• 代理人: 杜文娟

本發(fā)明公開了一種改性氧化石墨烯/丁苯橡膠復合材料及其制備方法，所述改性氧化石墨烯/丁苯橡膠復合材料由以下重量份的原料組成：改性氧化石墨烯1.5份～4.5份、乳聚丁苯橡膠60份～80份、白炭黑12份～24份、納米氧化鋅3.2份～5.2份、棕櫚酸1.4份～2.4份、辛酸亞錫2.0份～4.0份、N?苯基?α?苯胺0.8份～2.8份、一氯化硫1.3份～1.9份。本發(fā)明改性氧化石墨烯/丁苯橡膠復合材料，通過改性氧化石墨烯增強乳聚丁苯橡膠的力學性能，提高復合材料的拉伸強度、硬度，改善耐磨性和延展性，大大提高其綜合性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性氧化石墨烯/丁苯橡膠復合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

丁苯橡膠(SBR)，具有與天然橡膠接近的物理機構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能，以及優(yōu)于天然橡膠的耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度，被廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫(yī)療器具及各種橡膠制品的生產(chǎn)等領(lǐng)域，是最大的通用合成橡膠品種，也是最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的橡膠品種之一。

乳聚丁苯橡膠是合成橡膠中消費量最大的膠種，乳聚丁苯橡膠產(chǎn)品分為通用品種和特殊品種兩大類。通用品種有1000、1500、1600、1700、1800和1900共計6個系列，其牌號多達數(shù)百種。特殊品種包括液體丁苯橡膠、高苯乙烯丁苯橡膠、丁苯吡橡膠和羧基丁苯橡膠等。

氧化石墨烯作為氧化還原法制備石墨烯過程中的中間產(chǎn)物，不僅具備石墨烯優(yōu)異的力學性能，而且含氧官能團的片層表面可以增大層間距，提高氧化石墨烯與橡膠之間的相容性。

氧化石墨烯作為橡膠補強劑可以大幅度提高橡膠復合材料的硬度、模量、定伸應(yīng)力、耐磨性等。然而，目前氧化石墨烯與橡膠材料的復合普遍采用機械共混法和溶液共混法，其中，機械共混法氧化石墨烯在橡膠基體中的分散均勻性較差，而且機械共混過程中高剪切力會打碎氧化石墨片層。

因此，如何制備一種改性氧化石墨烯/丁苯橡膠復合材料，具有高強度、分散均勻、力學性能均一穩(wěn)定的特點，尤為重要。

中國專利CN104693546B公開了一種高性能氧化石墨烯/溶聚丁苯橡膠復合材料的制備方法，屬于橡膠復合材料領(lǐng)域。本發(fā)明利用溶聚丁苯橡膠乳液制備、氧化石墨烯與溶聚丁苯橡膠乳液復合、復合乳液共絮凝及機械共混相結(jié)合的工藝制備氧化石墨烯/溶聚丁苯橡膠復合材料，溶聚丁苯橡膠乳液制備工藝簡單，成本低廉，乳液復合使氧化石墨烯呈高剝離、高分散狀態(tài)。氧化石墨烯/溶聚丁苯母膠可以直接機械加工也可以并用溶聚丁苯橡膠固態(tài)膠，還可摻入其他填料制備出高性能溶聚丁苯橡膠納米復合材料。本方法制備的溶聚丁苯橡膠復合材料可以最大限度發(fā)揮出氧化石墨烯的作用，提高溶聚丁苯橡膠復合材料的力學強度、耐磨性、抗?jié)窕?，降低生熱等?/p>

中國專利CN105801943A公開了一種含改性氧化石墨烯復合物的胎面膠復合材料及制備方法。復合材料按照重量份數(shù)包括以下組分：基體橡膠100份，高分散白炭黑30-70份，硅烷偶聯(lián)劑2-6份，炭黑5-25份，增塑劑2-8份，活性劑1-3份，防老劑1-3份，硫化促進劑1-3份，普通硫磺1-2份，防焦劑0.1-0.3份?；w橡膠為天然橡膠、順丁橡膠和丁苯橡膠按照一定比例組成的混合膠。基體橡膠中天然橡膠分為兩部分分別加入。復合材料還加入了改性氧化石墨烯復合物，其由基體橡膠中天然橡膠的一部分與氧化石墨烯以及氧化石墨烯改性劑構(gòu)成。改性氧化石墨烯復合物的加入使得胎面膠復合材料的拉伸強度、定伸應(yīng)力、硬度和耐磨性等性能有了明顯提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述問題，提供一種改性氧化石墨烯/丁苯橡膠復合材料及其制備方法。