多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法.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CN105482175A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201610038086.6C08K9/04(2006.01)(2006.01)(22)申请日2016.01.21C08K7/24C08K3/22(2006.01)中国民航大学(71)申请人C08K5/09(2006.01)300300天津市东丽区津北公路2898地址C08K3/04(2006.01)号B60C1/00(2006.01)(72)发明人许军李双鑫李钰吴瑶栗建钢(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人庞学欣(51)Int.Cl.C08L7/00(2006.01)C08L9/00(2006.01)C08L7/02(2006.01)C08K13/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法(57)摘要一种多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法。其是将多壁碳纳米管分散在阴离子表面活性剂水溶液中获得悬浮液，在悬浮液中加入天然橡胶乳液，多壁碳纳米管分散于天然橡胶乳液中，经过共混乳液的絮凝共沉和过滤干燥，得到由多壁碳纳米管和天然橡胶组成的母胶。在母胶中依次加入的偶联剂、橡胶、炭黑、硫化剂等组分进行低温混炼形成混炼胶，混炼胶经加热硫化得到多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料。本发明方法工艺简单，生产成本低，能防止多壁碳纳米管在橡胶中的聚集，提高多壁碳纳米管与橡胶界面粘结，多壁碳纳米管和炭黑发挥了协同增强效应，使多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料获得较高力学性能、导静电性能、耐磨性和导热性以及较低的动态生热性。CN105482175ACN105482175A权利要求书1/1页1.一种多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法包括顺序进行的下列步骤：(1)将阴离子表面活性剂溶解在30～35℃的蒸馏水中，搅拌0.5小时后加入表面带有羧基的多壁碳纳米管，于30～35℃下搅拌和超声1小时，得到稳定的悬浮液；(2)将天然橡胶乳液加入到步骤(1)所得悬浮液中，于30～35℃下搅拌和超声1小时，使多壁碳纳米管分散在天然橡胶乳液中而形成共混乳液，然后用破乳剂使上述共混乳液絮凝沉淀，经减压过滤并于60℃下真空干燥12小时后，得到由多壁碳纳米管和天然橡胶组成的母胶；(3)在步骤(2)所得的母胶中依次加入偶联剂、橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、炭黑、橡胶操作油、促进剂、硫黄于50℃下混炼，每加入一种上述组分混炼5～10分钟，所有组分单独加入，得到混炼胶，然后将混炼胶于室温下放置12～24小时后放入模具，在143℃下硫化30～40分钟后得到所述的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料。2.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种。3.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的表面带有羧基的多壁碳纳米管与阴离子表面活性剂的用量比为10g:1～1.5g；表面带有羧基的多壁碳纳米管与蒸馏水的用量比为1g:200g。4.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的破乳剂选自甲酸水溶液和硫酸水溶液中的一种。5.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的天然橡胶乳液中的固体与表面带有羧基的多壁碳纳米管的用量比为100g:30～50g。6.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述的偶联剂选自偶联剂Si69和硅烷偶联剂KH550中的一种；橡胶选自天然橡胶、天然橡胶与聚丁二烯橡胶混合物中的一种；炭黑选自用于航空轮胎的N110、N115、N220、N234、N330、N326和N339炭黑中的一种或两种的混合物；橡胶操作油选自环烷油、MES油中的一种；防老剂选自橡胶防老剂4010NA、4020、4030和TMQ中的一种；促进剂选自二硫化二苯并噻唑(DM)、二苯胍(DPG)、二硫化四甲基秋兰姆(TT)、二邻甲苯胍(DOTG)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)中的至少一种。7.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的表面带有羧基的多壁碳纳米管与步骤(3)中的偶联剂的用量比为10g:2～4g；橡胶与炭黑的用量比为100g:35～40g；橡胶与母胶的用量比为100g:10～15g；橡胶与硫黄的用量比为10