[发明专利]一种高模量、低生热的碳纳米管/橡胶复合材料制备方法

权利要求书

1.一种高模量、低生热的碳纳米管/橡胶复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1).将碳纳米管置于等离子体反应容器中，抽真空至10-50Pa，通入氩气或者氧气，调节腔室压力为10-70Pa，预热时间2-7分钟；后于功率30-100W下辉光放电处理2-15min，停止辉光放电反应，取出碳纳米管，空气中停放1-10分钟得到等离子体处理的碳纳米管；

(2).在容器中，依次加入水或苯类溶剂、丙烯酸、过硫酸铵、等离子体处理的碳纳米管，于50~120℃下搅拌10~30h；所得产物离心，取下层固体，并用丙酮洗涤3~5次直至纯净，于60-100℃下真空干燥12-48小时，即完成对碳纳米管的改性；

(3). 采用机械共混法，将硅烷偶联剂和改性后的碳纳米管加入到橡胶中，停放1~5h得到混炼胶；将上述得到的混炼胶在90~180℃的开炼机上进行热辊处理得到橡胶纳米复合材料，处理时间为2~10分钟；将氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂、硫黄利用机械共混的方法加入到上述橡胶纳米复合材料中。

2.按照权利要求1所述的一种高模量、低生热的碳纳米管/橡胶复合材料制备方法，其特征在于，以碳纳米管用量为单位质量1，丙烯酸与碳纳米管用量质量比为15:1~30:1，过硫酸铵与碳纳米管用量质量比为0.1:1~0.5:1，反应温度50~120℃，反应时间为10~30h。

3.按照权利要求1所述的一种高模量、低生热的碳纳米管/橡胶复合材料制备方法，其特征在于，选用的橡胶是天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶。

4.按照权利要求1所述的一种高模量、低生热的碳纳米管/橡胶复合材料制备方法，其特征在于，选用的硅烷偶联剂是:双[(三乙氧基硅烷基)-丙基]二硫化物Si75，双[(三乙氧基硅烷基)-丙基]四硫化物Si69，3-氨丙基三乙氧基硅烷KH550，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570，用量为1~5phr。

5.按照权利要求1所述的一种高模量、低生热的碳纳米管/橡胶复合材料制备方法，其特征在于，选用的碳纳米管是一种具有一维取向排列结构的碳纳米管束，平均长度50~100微米。