一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115011005A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210889274.5(22)申请日2022.07.27(71)申请人华侨大学地址362021福建省泉州市城华北路269号(72)发明人赵青华郭亚伟陈国华(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师牟峰(51)Int.Cl.C08L7/00(2006.01)C08K3/04(2006.01)C08K9/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其制备方法，属于天然橡胶技术领域。本发明采用氧化石墨烯，其层片上包含的含氧基团具有亲水性，使其片层可以分散在水中，再采用二氨基二苯砜对氧化石墨烯进行氨基化改性，通过功能化改性氧化石墨烯，进一步增加了氧化石墨烯与天然橡胶的化学亲和力，达到促进分散的目的，从而提高了复合材料的力学性能和导电性能；通过调整复合材料的配方，进一步提高了复合材料的力学性能和导电性能。实施例的结果显示，本发明提供的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的拉伸强度为15.0～19.5MPa，体积电阻为(1.1～3.7)×1011Ω。CN115011005ACN115011005A权利要求书1/1页1.一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，由包括以下质量份数的原料制备得到：天然橡胶100份，氨基改性氧化石墨烯0.1～5份，促进剂0.5～1.5份，防老剂0.5～1份，硬脂酸1～2份，氧化锌1～5份和硫磺1.5～3份；所述氨基改性氧化石墨烯的制备方法包括如下步骤：将氧化石墨烯分散液与二氨基二苯砜混合，进行氨基化改性，得到氨基改性氧化石墨烯。2.根据权利要求1所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，由包括以下质量份数的原料制备得到：天然橡胶100份，氨基改性氧化石墨烯0.2～4份，促进剂0.5～1.0份，防老剂0.6～1份，硬脂酸1.5～2份，氧化锌2～4份和硫磺1.5～2份。3.根据权利要求1或2所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，促进剂包括促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂SP‑C、促进剂TMTD和促进剂PZ中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述防老剂包括胺类防老剂、酚类防老剂、杂环类防老剂和亚磷酸酯类防老剂中的至少一种。5.根据权利要求1所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.1～1mg/mL。6.根据权利要求5所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液与二氨基二苯砜的体积比为(90～100)：(1～3)。7.根据权利要求1所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述氨基化改性的温度为120～170℃，所述氨基化改性的时间为12～36h。8.根据权利要求7所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述氨基化改性的温度为130～160℃，所述氨基化改性的时间为24～36h。9.权利要求1～8任意一项所述氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将天然橡胶开炼后再与氨基改性氧化石墨烯、促进剂、防老剂、硬脂酸、氧化锌和硫磺进行混炼，得到混炼胶；(2)将所述步骤(1)得到的混炼胶进行硫化，得到氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中硫化的温度为150～200℃，所述硫化的时间为10～30min。2CN115011005A说明书1/6页一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于天然橡胶技术领域，具体涉及一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其制备方法。背景技术[0002]天然橡胶是以橡胶烃(聚异戊二烯)为主，因其具有弹性大、定伸强度高、耐磨性好和易加工性等特点，被广泛地应用于军用轮胎、车辆减震、飞机隐身结构件等领域。但其耐热性差，容易产生热老化，并且在实际使用过程中，天然橡胶由于具有较低的电导率，从而容易产生电荷集聚，静电现象很明显。研究表明，将纳米填料与天然橡胶共混，是提高天然橡胶机械性能(如拉伸强度、抗冲击强度、耐磨等)的重要途径，也是实现聚合物功能化(如导热、气体阻隔、导电、导磁等)的重要途径。[0003]石墨烯作为纳米填料，是近年来发现的具有二维平面蜂窝状结构的一种新型碳质材料，是已知的世界上最薄的材料，同时也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。它具有很多优异的力学性能和导电性能