黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113980368A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111400074.0(22)申请日2021.11.24(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市拱墅区潮王路18号(72)发明人张国亮尹敏王玲许炉生(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人黄美娟(51)Int.Cl.C08L7/00(2006.01)C08L9/06(2006.01)C08L9/02(2006.01)C08K3/04(2006.01)C08K3/34(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图1页(54)发明名称黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料及其制备方法，该材料由以下组分制成：橡胶微粒，细度为800‑1250目的黑滑石粉，氧化石墨烯，絮凝剂，防老剂，促进剂，硫化剂，活性剂。本发明克服了传统的机械共混法存在的补强填料分散不均匀、难以制成性能优良的纳米复合材料的缺点。黑滑石与氧化石墨烯均匀的分散在橡胶基体中起到协同补强的作用，使得所制备的黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料在补强性、耐磨性、阻隔性能等方面都有优异的表现。制备方法工艺简单，成本低，可操作性强，易于工业化，因此本发明具有重要的应用价值。CN113980368ACN113980368A权利要求书1/2页1.一种黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料，其特征在于所述黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料由以下质量配比的各组分制成：橡胶胶乳100质量份，细度为800‑1250目的黑滑石粉10‑30质量份，氧化石墨烯0.5‑5质量份，絮凝剂0.5‑2质量份，防老剂0.2‑3质量份，促进剂1‑5质量份，硫化剂8‑15质量份，活性剂1‑5质量份；所述絮凝剂为硫酸铝、氯化铝、氯化钙、硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚磷氯化铝、聚硅酸硫酸铁中的一种或两种以上的混合物；所述防老剂为防老剂TMQ、防老剂TPPD、防老剂4020、防老剂4020、防老剂AH、防老剂AP、防老剂BA中的一种或两种以上的混合物；所述促进剂为噻唑类促进剂、次磺酰胺类促进剂、秋兰姆类促进剂、硫脲类促进剂、醛氨类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂、胍类促进剂或黄原酸盐类促进剂中的一种或者两种以上的混合物；所述硫化剂为硫磺、金属氧化物、过氧化物类硫化剂中的一种或者两种以上的混合物；所述活性剂为脂肪酸类活性剂、皂类活性剂、胺类活性剂、多元醇类活性剂、氨基醇类活性剂中的一种或两种以上的混合物；所述的橡胶胶乳的质量以其含固量计。2.如权利要求1所述的黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料，其特征在于：所述橡胶胶乳为天然胶乳、丁苯胶乳、顺丁胶乳、异戊胶乳、氯丁胶乳、丁基胶乳、丁腈胶乳、氟橡胶胶乳、硅橡胶胶乳中的一种或两种以上的混合胶乳。3.如权利要求2所述的黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料，其特征在于：所述橡胶胶乳的固含量是10‑80wt％。4.如权利要求1所述的黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料，其特征在于所述细度为800‑1250目的黑滑石粉按如下方法制备：将黑滑石原矿清洗泥垢、晾干、破碎后，将所得破碎后的黑滑石加入体积比为1:1的乙醇与水的混合溶液中，用行星球磨机在800r/min的转速下湿法球磨6h，离心，用水离心洗涤3次后，烘干，再在行星球磨机中500r/min的转速下干磨15min，依次过800目筛和1250目筛后，得到所述细度为800‑1250目的黑滑石粉。5.如权利要求1所述的黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料，其特征在于：所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化铅、氧化钙中的一种或两种以上的混合物。6.如权利要求1所述的黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料，其特征在于：所述活性剂为硬脂酸、软脂酸、油酸或月桂酸。7.如权利要求6所述的黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料，其特征在于：所述活性剂为硬脂酸。8.如权利要求1所述的黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)黑滑石/氧化石墨烯复合悬浮液的制备：取组方量的细度为800‑1250目的黑滑石粉、氧化石墨烯，分别加水，得到黑滑石悬浮液、氧化石墨烯悬浮液，混合并均匀分散，得到黑滑石/氧化石墨烯复合悬浮液；(2)共混、絮凝：将步骤(1)中制备的黑滑石/氧化石墨烯复合物与组方量的橡胶微粒混合，温度保持在60‑80℃搅拌0.5‑2h，加入絮凝剂，静置2‑4h、60‑120℃干燥脱水，制得黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料半成品；(3)混炼：将步骤(2)制备的黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料半成品与组方量的防老剂、促进剂、硫化剂、