[發明專利]一種石墨烯橡膠高分子遠紅外線復合發泡材料

在審

• 申請號: 202110566959.1
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113337017A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 丁天寧;丁德材;丁幼絲
• 申請（專利權）人: 福建五持恒科技發展有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L23/08;C08L23/16;C08L9/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/04;C08K5/098;C08K5/14;C08J9/08
• 代理公司: 泉州協創知識產權代理事務所(普通合伙) 35231
• 代理人: 王偉強

本發明涉及新材料技術領域，具體為一種石墨烯橡膠高分子遠紅外線復合發泡材料，包括以下重量份的原料：包括以下按照重量份的材料：天然橡膠30?45份、POE彈性體5?9份、三元乙丙膠10?12份、白炭黑8?14份、異戊二烯橡膠3?6份、硬脂酸鋅2?5份、氧化石墨烯5?8份、氧化鋅6?9份、無味交聯劑3?8份、硬脂酸3?5份、發泡劑4?7份、硅烷偶聯劑5?8份，其中，所述氧化石墨烯是以石墨、硝酸鈉、高錳酸鉀和濃硫酸為原料制備而成。本發明復合材料中氧化石墨烯在天然橡膠中分散性良好，能更好的提高石墨烯的遠紅外光發射率。

技術領域

本發明涉及新材料技術領域，具體為一種石墨烯橡膠高分子遠紅外線復合發泡材料。

背景技術

遠紅外線是指紅光外側的光線，屬于電磁波的范疇，具有強熱的作用。因為遠紅外線有如此的功能，它在醫學上有特殊的功能，比如可以深入人體的皮下組織，促進血液循環。遠紅外線的的深透力可達肌肉關節深處，改善關節的疼痛，可以調節自主神經，能將人體疲勞和老化的物質直接從皮膚代謝，也可以進行美容和減肥，遠紅外線也是一種優秀的理療方式，可以促進血液循環，改善循環系統，增強新陳代謝，提高免疫功能。經國家遠紅外中心檢測：紅外線波長可達4-16nm。

石墨烯的熱量，在于其遠紅外的特殊性，在于發熱的均勻性、穩定性、全面性，數億個石墨烯分子在同一表面上同時發熱，如大氣蒸騰般柔和卻又無法抵擋地深入人體，而與人體同頻的遠紅外共振，又將這種能量源源不斷在人體內發揮它的作用。石墨烯加熱發射6-15μm遠紅外光波，而基于石墨烯這種幾乎與人體同頻的遠紅外，人體生物細胞能更好接收到石墨烯發射的能量。能有效激活身體細胞核酸蛋白質等生物分子，改善血液循環，增強新陳代謝，具有良好的消炎、鎮痛等健康理療效果。然而石墨烯僅由碳原子構成不含任何官能團，同時因為其片層靜電作用導致石墨烯的溶解性不好，與橡膠的相容性也不好，無法在橡膠復合材料中發揮最大的作用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種石墨烯橡膠高分子遠紅外線復合發泡材料，本發明復合材料中氧化石墨烯在天然橡膠中分散性良好，能更好的提高石墨烯的遠紅外光發射率。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種石墨烯橡膠高分子遠紅外線復合發泡材料，包括以下按照重量份的材料：天然橡膠30-45份、POE彈性體5-9份、三元乙丙膠10-12份、白炭黑8-14份、異戊二烯橡膠3-6份、硬脂酸鋅2-5份、氧化石墨烯5-8份、氧化鋅6-9份、無味交聯劑3-8份、硬脂酸3-5份、發泡劑4-7份、硅烷偶聯劑5-8份，其中，所述氧化石墨烯是以石墨、硝酸鈉、高錳酸鉀和濃硫酸為原料制備而成。

進一步地，包括以下按照重量份的材料：天然橡膠37份、POE彈性體6份、三元乙丙膠11份、白炭黑8份、異戊二烯橡膠4份、硬脂酸鋅3份、氧化石墨烯6份、氧化鋅8份、無味交聯劑4份、硬脂酸4份、發泡劑6份、硅烷偶聯劑7份。

進一步地，所述氧化石墨烯的具體制備方法為：取1.4份鱗片石墨、6份硝酸鈉、4份高錳酸鉀和32份濃硫酸依次倒入反應釜膽中，混合搖勻，置于0℃的冷藏室中反應3h，移置90℃烘箱內反應3h，取出靜置冷卻至20-25℃，將反應釜膽內混合物倒入除鹽水中，磁力攪拌，滴加雙氧水至溶液呈金黃色，依次使用1mol/L鹽酸、除鹽水在5500r/min下離心洗滌，直至pH接近中性，將絮體溶于除鹽水中，超聲攪拌聯用，分散制得氧化石墨烯。

進一步地，所述復合發泡材料的制備工藝中首先將所述天然橡膠與氧化石墨烯通過濕式轉移法進行復合。

進一步地，所述濕式轉移法具體步驟為：首先將0.2wt％氧化石墨烯水溶液添加在100g天然橡膠中，超聲分散5min；然后倒出混合物上部分離出的水層，置于烘箱內在100℃溫度下烘烤48h，得到深黑色黏狀物；再超聲分散5min，加入5g多胺作為固化劑。