[发明专利]蒙脱土/天然橡胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.蒙脱土/天然橡胶复合材料，其特征在于，以100份的天然橡胶为基准，含有重量5～50份的改性蒙脱土；所述改性蒙脱土是由如下重量份数的组分制备的： 

有机化蒙脱土   100份 

石墨烯   5～20份 

偶联剂   0.5～2份。 

2.根据权利要求1所述的蒙脱土/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述的有机化蒙脱土选自烷基铵盐或氨基酸改性的蒙脱土。 

3.根据权利要求2所述的蒙脱土/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述烷基铵盐选自十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨乙酯三甲基氯化铵、对(乙烯基苯)三甲基氯化铵或十六烷基二甲基烯丙基溴化铵等，所述氨基酸选自α-氨基酸、苯丙氨酸或天冬氨酸。 

4.根据权利要求1所述的蒙脱土/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述偶联剂选自钛酸酯、Si-69、硬脂酸或硼酸酯。 

5.根据权利要求1～4任一项所述的蒙脱土/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤： 

（1）氧化石墨烯的制备 

将氧化石墨配成重量含量为8～12%，优选10%的水悬浮液，加热至58～62℃，反复超声4～5次，每次0.5～1.5小时，然后静置20～24ｈ，取上层分散液，将其加热至58～62℃，反复超声4～5次，每次0.5～1.5小时，离心分离，取上层清液，用0.22μｍ的微孔滤膜过滤，得到氧化石墨烯溶液； （2）石墨烯的制备 

将浓度为95～98%的水合肼加入步骤（1）制备的氧化石墨烯，升温至75～85℃，回流22～26ｈ，得到石墨烯； 

所述的水合肼的体积用量为氧化石墨烯溶液的40～50%； 

（3）蒙脱土悬浮液的制备 

将有机化蒙脱土与水搅拌混合，获得蒙脱土悬浮液，蒙脱土的重量含量为18～22%； 

（4）改性蒙脱土的制备 

将步骤（1）获得的氧化石墨烯溶液、步骤（2）获得的石墨烯悬浮液混合溶液和偶联剂加入步骤（3）的蒙脱土悬浮液，60～90℃，搅拌6～10小时，即可获得改性蒙脱土悬浮液。 

6.根据权利要求5所述的蒙脱土/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述蒙脱土/天然橡胶复合材料，各个组分的重量份数为： 

7.根据权利要求6所述的蒙脱土/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述天然橡胶为天然胶乳，重量固含量为60%； 

所述促进剂DPG为二苯胍，促进剂NOBS为2-苯并噻唑基-N-吗啉基硫醚，促进剂CZ为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺； 

所述防老剂RD为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物，防老剂4010为N-环己基-N-苯基对苯二胺。 

8.制备权利要求7所述蒙脱土/天然橡胶复合材料的方法，包括如下步骤： 

将所述的天然橡胶加入水将其稀释至重量固含量为9～11%，再加入硬脂酸钠，搅拌下加入改性蒙脱土悬浮液，升至58～62℃，反应3～5小时，再加入重量浓度为9～11%的CaCl₂水溶液破乳沉淀，然后从反应产物中收集改性蒙脱土/天然橡胶共沉胶； 

然后在橡胶开炼机上塑炼改性蒙脱土/天然橡胶共沉胶，然后添加硬脂酸、氧化锌、防老剂和促进剂混合，冷却至室温； 

加入硫化剂，停放12～24小时后进行硫化，硫化时间5～8min，硫化温度150～165℃，即可得到所述的蒙脱土/天然橡胶复合材料。