[发明专利]一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)氧化石墨烯纳米带的制备

溶液氧化法：多壁碳纳米管在浓硫酸中用高锰酸钾进行氧化，温度为55～80℃，反应时间为2～5小时，然后在冰浴中用浓度为0.1～10wt％的过氧化氢水溶液进行稀释，再用浓度为1～10wt％盐酸、去离子水进行抽滤清洗至中性，接着用冷冻干燥机进行干燥，制备得到氧化石墨烯纳米带；

(2)氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备

a、溶液共混：将氧化石墨烯纳米带置于有机溶剂中，机械搅拌并用超声波分散，搅拌时间为5～24小时，超声功率为50～450W，超声时间为0.5～3小时，获得氧化石墨烯纳米带分散液，将极性橡胶置于四氢呋喃中，用机械搅拌促进其溶解得到极性橡胶溶液，然后将氧化石墨烯纳米带分散液和极性橡胶溶液进行混合，搅拌时间为10～24小时，超声时间为0.5～1小时；

b、真空干燥：将经上述步骤制备得到氧化石墨烯纳米带/极性橡胶混合液浇注成膜，用真空烘箱干燥至恒重，控制干燥温度为50～150℃，时间为6～24小时，得到氧化石墨烯纳米带/极性橡胶薄膜；

c、熔融共混：用丙酮溶解硫化剂，滴加在上述氧化石墨烯纳米带/极性橡胶薄膜上，硫化剂1～5重量份，待丙酮挥发完全，在常温下于双辊筒开炼机上混炼2～5min后出片；

硫化成型：用平板硫化机进行硫化成型，控制硫化压力为10～20MPa，硫化时间为正硫化时间，硫化温度为150～180℃，制备得到氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的高锰酸钾的用量为多壁碳纳米管用量的100％～500wt％。

3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的高锰酸钾的用量优选为多壁碳纳米管用量的400％～500wt％。

4.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)的a步骤中所述的有机溶剂为能均匀分散氧化石墨烯纳米带的溶剂，包括四氢呋喃或N，N-二甲基甲酰胺。

5.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)的a步骤中所述的极性橡胶为乙烯醋酸乙烯酯橡胶、氢化羧基丁腈橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)的a步骤中所述的氧化石墨烯纳米带的加入量为0.1～10重量份，极性橡胶的加入量为100重量份。

7.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)的a步骤中所述的氧化石墨烯纳米带的加入量优选0.1～2重量份。

8.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)的c步骤中所述的硫化剂为过氧化二异丙苯。

9.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，制备得到的氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料可用于电线电缆、汽车、航空或石油行业中。