[發明專利]一種石墨烯復合乳膠絲的制備方法

在審

• 申請號: 202011397851.6
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112321912A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 謝錦庭;謝麗冰;曾奕中;陳建林;林潮賢;謝炎慶;黃曉新;黃曉潔;謝偉濤
• 申請（專利權）人: 廣東國興乳膠絲有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L39/06;C08K9/00;C08K3/04;C08J3/215
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 王澤云

本發明公開了一種石墨烯復合乳膠絲的制備方法，包括將石墨烯表面進行羥基化處理，將處理后的石墨烯與一定濃度的表面活性劑一起混入天然乳膠中，得到石墨烯復合乳膠；將得到的石墨烯復合乳膠與顏料、補強劑、促進劑、硫化劑通過攪拌、均質后裝入罐中，經過濾后通過擠出管道，設定擠出壓力，以控制乳膠絲的直徑大小，使石墨烯復合乳膠絲成型；將成型后的石墨烯復合乳膠絲進行烘干，然后經并帶、恒溫硫化工藝，制得高彈石墨烯復合乳膠絲。本發明借助高壓微射流均質機制備石墨烯/乳膠復合材料，得到石墨烯分散性較好的石墨烯/乳膠復合材料。羥基化石墨烯表面存在較多的活性點，提高成型工藝中的硫化程度，保證硫化成型后的乳膠絲力學性能的穩定性。

技術領域

本發明涉及乳膠絲生產工業技術領域，尤其涉及一種用于石墨烯復合乳膠絲生產工藝中的制備方法。

背景技術

乳膠絲有耐化學腐蝕、較高拉伸強度與較大伸長率,廣泛應用于服裝、醫用以及軍事等行業,需求較大。隨著應用領域發展,各行業對乳膠絲彈性性能及其穩定性要求提升，針對乳膠絲性能指標較多的特點，其工藝改良面臨挑戰。傳統乳膠絲以膠乳為主要原料，再加上二氧化鈦、氧化鋅、硫磺等其他工業原料，所制備的乳膠絲施瓦茲值較小，已無法滿足日常需求。

而石墨烯是迄今為止發現的強度最大、韌性最好、最堅硬且最輕、最薄的材料之一，有著較好的發展前景。石墨烯及其衍生物被廣泛應用在能源、機械、電子、生物醫學、納米醫學等諸多方面，經常被用于高分子復合材料中，來達到提高材料強度、改性的目的，從而進一步拓寬應用領域。但作為無機非金屬材料，石墨烯難以在天然乳膠中實現均勻混合，因此十分有必要提高石墨烯納米材料在天然乳膠中的分散性，進而設計一種石墨烯復合乳膠絲用于提升乳膠絲的彈性性能。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種高彈石墨烯復合乳膠絲的制備方法。

本發明的目的通過以下的技術方案來實現：

一種石墨烯復合乳膠絲的制備方法，包括以下步驟：

步驟A將石墨烯表面進行羥基化處理，并將處理后的石墨烯與一定濃度的表面活性劑一起混入乳膠中，得到石墨烯復合乳膠；

步驟B將得到的石墨烯復合乳膠與顏料、補強劑、促進劑、硫化劑通過攪拌、均質后裝入罐中，經過濾后通過擠出管道，設定擠出壓力，以控制乳膠絲直徑大小，使石墨烯復合乳膠絲成型；

步驟C將成型后的石墨烯復合乳膠絲進行烘干，然后經并帶、硫化工藝，制得高彈石墨烯復合乳膠絲。

與現有技術相比，本發明的一個或多個實施例可以具有如下優點：

本發明提供的制備方法通過將特定組分的羥基化石墨烯、聚乙烯基吡咯烷酮、天然乳膠原料采用溶液法進行混合，并借助高壓均質法制備石墨烯/乳膠復合材料，石墨烯/乳膠復合材料會同時受到高剪切和震蕩作用，由此引發的機械力及化學效應可誘導物料分子鏈的物理、化學及結構性質發生變化，有效去除團聚，改善石墨烯分散性，最終達到均質的效果，得到分散性較好的石墨烯/乳膠復合材料。羥基化石墨烯對水等極性分子有較大親和能力，且表面活性劑聚乙烯基吡咯烷酮可增強石墨烯的浸潤性，改善羥基化石墨烯和乳膠兩相之間的表面張力，從而有效減小乳膠中石墨烯的團聚現象，并借助氫鍵結合增強石墨烯-石墨烯填料之間的相互作用，從而形成填料網絡，提高石墨烯復合乳膠絲力學性能指標中的施瓦茲值。此外，羥基化石墨烯表面存在較多的活性點，可提高成型工藝中石墨烯/乳膠的硫化程度，保證硫化成型后的石墨烯/乳膠絲力學性能的穩定性，具有較高的幾何尺寸穩定性、耐磨性及使用壽命，能夠成型高彈石墨烯復合乳膠絲。

另外，本發明提供的制備方法操作簡單、成本低且環境友好。

附圖說明

圖1是石墨烯復合乳膠絲的制備方法流程圖。

具體實施方式