[发明专利]一种氧化石墨烯增强橡胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种橡胶复合材料，其特征在于，由包括以下原料制得：

橡胶 80~120 重量份；

氧化石墨烯硬脂酸锌复合材料 1~3 重量份；

氧化锌 3~5 重量份；

硬脂酸 0~3 重量份；

炭黑 40~60 重量份；

其他助剂 6.5~16 重量份；

所述橡胶为丁腈橡胶；

所述其他助剂包括硫化剂、增塑剂、防老剂、促进剂和微晶蜡中的一种或多种；

所述硫化剂为0.5~3重量份；

所述增塑剂为7~8重量份；

所述防老剂为1~3重量份；

所述促进剂为2~5重量份；

所述微晶蜡为1~3重量份；

所述橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将橡胶、氧化石墨烯硬脂酸锌复合材料、氧化锌、硬脂酸、炭黑和其他助剂进行开炼混炼后，再进行硫化，得到橡胶复合材料；

所述开炼混炼的时间为10~20min；

所述开炼混炼的温度为40~70℃；

所述硫化的温度为150~200℃；

所述硫化的压力为10~20MPa；

所述硫化的时间为3~25min。

2.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述硫化剂包括硫磺类硫化剂、硫磺给予体类硫化剂、金属氧化物硫化剂和有机过氧化物类硫化剂中的一种或多种；

所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类增塑剂、脂肪族二元酸酯类增塑剂、磷酸酯类增塑剂和聚酯类增塑剂中的一种或多种；

所述防老剂包括防老剂4010NA、防老剂RD、防老剂BLE、防老剂MB、防老剂D和防老剂124中的一种或多种；

所述促进剂包括促进剂DM、促进剂CZ、促进剂NOBS、促进剂TMTD、促进剂TETD、促进剂NS和促进剂M中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯硬脂酸锌复合材料具体为硬脂酸锌和复合在硬脂酸锌表面的氧化石墨烯组成的复合材料；

所述硬脂酸锌为片状硬脂酸锌；

所述氧化石墨烯的厚度为0.1~0.5nm；

所述硬脂酸锌与所述氧化石墨烯的质量比为1000：（1~50）；

所述氧化石墨烯硬脂酸锌复合材料的片径为4~12μm；

所述氧化石墨烯硬脂酸锌复合材料的厚度为30~70nm 。

4.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯硬脂酸锌复合材料的制备方法具体为：

A）将氧化石墨烯、与水互溶的有机溶剂以及水经过分散后，得到氧化石墨烯分散液；

B）将上述步骤得到的氧化石墨烯分散液和锌源混合后，得到前驱体溶液；

C）将上述步骤得到的前驱体溶液与硬脂酸进行反应后得到硬脂酸锌/氧化石墨烯复合材料。

5.根据权利要求4所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯的质量分数为0.5‰~5‰ ；

所述与水互溶的有机溶剂包括醇类溶剂、胺类溶剂、酮类溶剂和高分子聚合物溶剂中的一种或多种；

所述与水互溶的有机溶剂和水的质量比为（0.01~1）：1；

所述锌源为锌源溶液；

所述锌源溶液的浓度为0.01~0.5mol/L；

所述锌源包括乙酸锌、氯化锌、硝酸锌、硫酸锌和高氯酸锌中的一种或多种；

所述氧化石墨烯与所述锌源中锌离子的质量比为1：（1~10）；

所述硬脂酸与所述锌源中锌离子的摩尔比为（1.5~2.5）：1。

6.根据权利要求4所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述混合为超声分散；

所述混合的温度为20~60℃；所述混合的时间为10~60min；

所述反应的温度为60~100℃；所述反应的时间为90~150min 。