一种使用复合型纳米碳的橡胶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CN110818977A(43)申请公布日2020.02.21(21)申请号201911035214.1C08K13/02(2006.01)(22)申请日2017.09.18C08K3/04(2006.01)C08K3/22(2006.01)(66)本国优先权数据C08K5/09(2006.01)201610853832.72016.09.27CNC08L17/00(2006.01)(62)分案原申请数据B29B7/00(2006.01)201710843401.72017.09.18(71)申请人青岛泰歌新材料科技有限公司地址266045山东省青岛市市北区郑州路43号A栋120-96室(集中办公区)(72)发明人钟光(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人梁永昌(51)Int.Cl.C08L21/00(2006.01)权利要求书2页说明书19页附图6页(54)发明名称一种使用复合型纳米碳的橡胶复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种使用复合型纳米碳的橡胶复合材料，属于橡胶制品技术领域，由于其配方中使用了碳纳米管与石墨烯采用一定的重量比经特殊工艺相互混合而成的复合型纳米碳材料，该复合型纳米碳材料在3000倍～30000倍扫描电镜下呈现石墨烯与碳纳米管交叉混合，可以充分发挥橡胶配方中的碳纳米管和石墨烯的协同作用，避免直接将碳纳米管和石墨烯添加在含有大量再生胶粉或者大量再生炭黑的轮胎和橡胶制品中时，碳纳米管和石墨烯各自形成团簇而不能发生协同作用，采用复合型纳米碳材料提高了含有大量再生胶粉和再生炭黑的轮胎和橡胶制品的性能，实现了轮胎和橡胶制品中大量使用再生炭黑、再生胶粉而其性能并不发生降低。CN110818977ACN110818977A权利要求书1/2页1.一种使用复合型纳米碳的橡胶复合材料，其特征在于，所述橡胶复合材料包括以下重量份的原料：橡胶100份、再生炭黑20～90份和/或再生胶粉5～50份、硫磺1～5份、配合剂0.5～50份、纳米碳材料1～20份或者实际含有1～20份纳米碳材料的纳米碳材料橡胶母粒、促进剂0.1～10份，其中，所述纳米碳材料为碳纳米管、石墨烯、碳纳米管和石墨烯的混合物中的至少一种，所述混合物中碳纳米管和石墨烯的重量比为：1～30:1。2.一种使用复合型纳米碳的橡胶复合材料，其特征在于，所述橡胶复合材料包括以下重量份的原料：橡胶100份、再生炭黑20～90份和/或再生胶粉5～50份、硫磺1～5份、配合剂0.5～50份、纳米碳材料1～20份或者实际含有1～20份纳米碳材料的纳米碳材料橡胶母粒、促进剂0.1～10份，其中，所述纳米碳材料为碳纳米管与石墨烯的复合物，所述纳米碳材料中碳纳米管和石墨烯的重量比为：1～30:1。3.一种使用复合型纳米碳的橡胶复合材料，其特征在于，所述橡胶复合材料包括以下重量份的原料：橡胶100份、再生炭黑20～90份和/或再生胶粉5～50份、硫磺1～5份、配合剂0.5～50份、复合型纳米碳材料1～20份或者实际含有1～20份的复合型纳米碳材料的复合型纳米碳材料橡胶母粒、促进剂0.1～10份，其中，所述复合型纳米碳材料中碳纳米管与石墨烯的重量比为：1～100:1，所述复合型纳米碳材料在3000倍～30000倍扫描电镜下呈现石墨烯与碳纳米管交叉混合。4.根据权利要求3所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述复合型纳米碳材料在3000倍～30000倍扫描电镜下呈现“类三明治结构”，所述碳纳米橡胶母粒为复合型纳米碳材料和橡胶的混合物。5.根据权利要求1～3任一项所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述配合剂包括重量份数比为1～5：1～5：0.5～2的防老剂、氧化锌和硬脂酸。6.根据权利要求1～3任一项所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述碳纳米管与石墨烯的复合物采用如下方法制备：将碳纳米管粉体与分散剂和水相混合，制备碳纳米管溶液；将石墨烯粉体与分散剂和水相混合，制备石墨烯溶液；将所述碳纳米管溶液和所述石墨烯溶液采用高压喷头高速对喷，形成石墨烯与碳纳米组成的复合型纳米碳材料溶液；将所述复合型纳米碳材料溶液经喷雾干燥制得复合型纳米碳材料。7.根据权利要求4所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述将所述碳纳米管溶液和所述石墨烯溶液采用高压喷头高速对喷，形成石墨烯与碳纳米组成的复合型纳米碳材料溶液，具体为：将所述碳纳米管溶液和所述石墨烯溶液采用150MPa～250MPa的高压喷头高速对喷，形成石墨烯与碳纳米组成的复合型纳米碳材料溶液，其中，所述高压喷头的流量为80L/小时～150L/小时。8.根据权利要求1～3任一项所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述碳纳米管与石墨烯的复合物采用如下方法制备：将碳纳米管粉体