[发明专利]丁苯橡胶(SBR)‑纳米碳填充母料及其用途

权利要求书

1.一种包含小于5pphr(重量份/100重量份SBR)纳米碳的纳米碳增强丁苯橡胶(SBR)母料组合物，其中纳米碳在结合到SBR中以前未经受酸处理，其中组合物为通过将纳米碳的液体分散体和胶乳形式的SBR结合而得到的液体组合物，且其中将结合的纳米碳分散体和SBR胶乳混合物撕捏。

2.根据权利要求1的组合物，其中纳米碳作为碳纳米管(CNT)，和任选作为具有小于约50μm的长度和/或小于约20nm的外径的CNT存在。

3.根据权利要求1或2的组合物，其中SBR为E-SBR。

4.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中纳米碳包含约0.5至约4.5、约0.5至约4.0、约1至约3、约2至约3pphr纳米碳/100重量份SBR。

5.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中SBR为具有40％至50％的固体含量的胶乳的形式。

6.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中SBR为具有约45％的总固体含量、约8.0的pH、约1.0的比重和约100℃的沸点的胶乳的形式。

7.根据权利要求1的组合物，其中在将纳米碳水分散体加入SBR胶乳中以前或以后将组合物撕捏。

8.根据权利要求1的SBR组合物，其中撕捏为在一种或多种撕捏剂，和任选一种或多种化学增塑剂、一种或多种非离子分散剂、一种或多种均化剂及其混合物和组合的存在下机械撕捏。

9.根据权利要求7的SBR组合物，其中撕捏剂为各自独立地以0.1-0.3pphr的含量存在的一种或多种胶溶剂。

10.一种制备液体纳米碳增强SBR母料组合物的方法，其包括：

(i)提供纳米碳在含水介质中的分散体，其中含水介质任选包含一种或多种表面活性剂；

(ii)将纳米碳分散体结合到丁苯橡胶胶乳(SBR胶乳)中；

(iii)在双辊磨上或者在密闭式混合机中混合以提供纳米碳增强SBR母料；

(iv)加入一种或多种任选撕捏剂并在含SBR胶乳阶段(ii)或(iii)中撕捏；

其中纳米碳在结合到组合物中以前不经受酸处理，且其中纳米碳增强SBR母料组合物包含重量份/100重量份SBR相对量为小于5pphr的纳米碳。

11.根据权利要求9的方法，其中调整纳米碳分散体和/或SBR胶乳的pH使得两种组分的pH值之间的差为小于2个pH单位。

12.根据权利要求10的方法，其中调整的SBR胶乳的pH为pH 8.0至pH 10.0、pH 8.0至pH 9.0或pH 8.0至pH 8.5。

13.根据权利要求9-11中任一项的方法，其中纳米碳为碳纳米管(CNT)且其中SBR为E-SBR。

14.根据权利要求9的方法，其中纳米碳分散体中纳米碳的浓度为水分散体的约1％至约5重量％。

15.根据权利要求9的方法，其中存在的表面活性剂的总含量为加入的含水组分的5％至20重量％。

16.根据权利要求12的方法，其中组合物为通过将撕捏液体纳米碳填充SBR胶乳组合物凝结并将凝结物干燥而得到的干组合物。

17.根据权利要求15的方法，其中凝结剂独立地选自以下的水溶液：氯化钙；硝酸钙；硫酸；及其混合物。

18.根据权利要求16的方法，其中凝结剂独立地选自以下的水溶液：20％含水浓缩物的氯化钙；15％至25％含水浓缩物的硝酸钙；40％至70％浓缩物的稀硫酸；及其混合物。