[發明專利]一種導熱的石墨烯乳膠漿料及其工藝和應用

在審

• 申請號: 202110426183.3
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN112961411A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王炳坤
• 申請（專利權）人: 慕思健康睡眠股份有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L29/04;C08K3/04;C08K3/38
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種導熱的石墨烯乳膠漿料及其工藝和應用。所述石墨烯乳膠漿料包括如下重量份數的組分：天然橡膠60～80份、氨基化石墨烯4～8份、氮化硼納米片5～10份、硫化劑1～5份和聚乙烯醇1～4份。制備所述石墨烯乳膠漿料的工藝包括如下步驟：(1)將氮化硼納米片、硫化劑、聚乙烯醇、水以及任選的促進劑和抗氧劑混合均勻，得到混合物A；(2)將步驟(1)得到的混合物A和氨基化石墨烯混合均勻，得到混合物B；(3)將步驟(2)得到的混合物B與天然橡膠混合均勻，得到所述石墨烯乳膠漿料。本發明提供的石墨烯乳膠漿料具有較好的均一性和較高的導熱性，適用于制備靠墊或床墊。

技術領域

本發明屬于天然橡膠復合材料領域，具體涉及一種導熱的石墨烯乳膠漿料及其工藝和應用。

背景技術

天然橡膠，也叫印度橡膠或者彈性橡皮，如最初生產的、由有機化合物異戊二烯的聚合物、少量其他有機化合物雜質以及水組成的材料。天然橡膠是橡膠工業使用最廣泛的品種，在橡膠工業中具有舉足輕重的地位。然而，天然橡膠是熱的不良導體，在動態條件下所產生的熱不能夠快速的傳遞出去，導致材料的溫度升高，性能變差，使用壽命縮短，因此，提高天然橡膠復合材料的導熱性能十分必要。

例如CN101942122A公開了一種導熱天然橡膠復合材料及其制備方法。所述制備方法包括：(1)導熱填料的制備：將天然鱗片石墨浸沒在濃硫酸和濃硝酸的混合溶液中，超聲處理，過濾，水洗，干燥粉碎，膨脹處理；(2)導熱填料的表面處理：將導熱填料浸泡到表面處理劑溶液中，超聲處理，過濾干燥；(3)導熱天然橡膠復合材料的制備：先將天然橡膠塑煉，待其包輥后加入加入其它原料進行混煉，然后硫化成型，即得成品。該技術方案中采用經表面處理的膨脹石墨作為導熱填料，制備得到的導熱橡膠復合材料在散熱元件(如散熱翅片之間的散熱部件)和動態生熱較大的元器件(如經常在動態情況下使用的負重輪，減震器等)中獲得廣泛應用，不適用于制備床墊、靠墊等生活用品。

CN102660056A公開了一種新型導熱天然橡膠復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：(1)纖維狀導熱填料的制備：將導熱系數高的粉狀和纖維狀導熱粒子和熱塑性塑料混合后加入到雙螺桿擠出機中造粒，制得母料，其中所述的導熱粒子的質量份數占母料總質量的20～70％，然后將母料在裝有紡絲機頭的小型雙螺桿擠出機里紡絲制得纖維狀導熱填料；(2)導熱天然橡膠復合材料的制備：先將天然橡膠加入密煉機塑煉，然后依次加入硬脂酸、氧化鋅、防老劑、炭黑、纖維狀導熱填料，混煉均勻后取出，在開放式煉膠機上加入促進劑、硫化劑，其中天然橡膠、炭黑、纖維狀導熱填料的質量比為100：20～80：10～40，然后進行混煉，混煉均勻后下片，得到混煉膠，將混煉膠在室溫下放置24h，然后硫化成型，即得成品。該技術方案制備得到的導熱橡膠復合材料在散熱元件(如散熱翅片之間的散熱部件)和動態生熱較大的元器件(如經常在動態情況下使用的負重輪，減震器等)中獲得廣泛應用，不適用于制備床墊、靠墊等生活用品。

CN110144067A公開了一種天然橡膠的導熱復合材料的制備方法。所述制備方法包括如下步驟：S1：將導熱填料進行預處理，導熱填料選用1～2000目粒徑之間不同大小的導熱填料；S2：將預處理后的導熱填料進行表面處理；S3：將天然橡膠投入煉膠機中進行塑煉；S4：待天然橡膠包輥后依次加入活化劑、防老劑、補強劑、導熱填料、填充油、促進劑和硫化劑進行混煉；S5：混煉均勻后下片，得到混煉膠，然后在室溫下靜置20～28h后，硫化成型后測試復合材料的導熱性能，合格后得到成品導熱復合材料。該技術方案中導熱填料包括氧化鋁、碳化硅和氮化鋁的組合，但是其與天然橡膠的相容性較差，不易分散。

因此，如何提供一種具有較好導熱性，且適用于制備床墊產品的乳膠漿料，已成為目前亟待解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種導熱的石墨烯乳膠漿料及其工藝和應用。本發明通過對石墨烯乳膠漿料組分的設計，進一步通過采用氨基化石墨烯和氮化硼納米片作為導熱填料，并通過二者的協同配合作用，制備得到的石墨烯乳膠漿料具有較好的均一性和導熱性，適用于制備靠墊或床墊等居家用品。