[发明专利]一种含碳纳米管的轮胎材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含碳纳米管的轮胎材料，其特征在于，包含如下重量份的原料成分：

天然橡胶80～120份；顺丁橡胶60～90份；热裂解炭黑20～40份；改性碳纳米管10～30份；氧化锌5～15份；硫磺5～10份；防老剂3～5份；硬脂酸1～3份；促进剂3～5份；偶联剂4～8份。

2.根据权利要求1所述的含碳纳米管的轮胎材料，其特征在于，包含如下重量份的原料成分：

天然橡胶100～120份；顺丁橡胶80～90份；热裂解炭黑30～40份；改性碳纳米管20～30份；氧化锌10～15份；硫磺8～10份；防老剂4～5份；硬脂酸2～3份；促进剂4～5份；偶联剂6～8份。

3.根据权利要求1所述的含碳纳米管的轮胎材料，其特征在于，包含如下重量份的原料成分：

天然橡胶100份；顺丁橡胶80份；热裂解炭黑30份；改性碳纳米管20份；氧化锌10份；硫磺8份；防老剂4份；硬脂酸2份；促进剂4份；偶联剂6份。

4.根据权利要求1所述的含碳纳米管的轮胎材料，其特征在于，所述的防老剂选用防老剂DMPPD。

5.根据权利要求1所述的含碳纳米管的轮胎材料，其特征在于，所述的促进剂由促进剂CZ和促进剂DM按质量比为3:1组成。

6.根据权利要求1所述的含碳纳米管的轮胎材料，其特征在于，所述的偶联剂选用硅烷偶联剂kh550

7.根据权利要求1所述的含碳纳米管的轮胎材料，其特征在于，所述的改性碳纳米管通过如下方法制备得到：

(1)将碳纳米管放入混酸溶液中，在40～60℃下超声反应5～8h，洗涤至中性，干燥后得酸化碳纳米管；

(2)将酸化碳纳米管加入水中，然后再加入分散剂，在90～100℃下超声反应10～30min，得酸化碳纳米管浆料；

(3)往酸化碳纳米管浆料中加入聚乙烯醇，以及1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐以及4-二甲氨基吡啶，在90～100℃下搅拌反应5～10h后，过滤干燥即得改性碳纳米管；

步骤(1)中所述的混酸由浓硫酸和浓硝酸按体积比为2～4:1组成；所述的浓硫酸是指质量分数大于等于70％的硫酸；所述的浓硝酸是指质量分数大于等于60％的硝酸；所述的碳纳米管与混酸的用量比为1g：10～20mL；

步骤(2)中酸化碳纳米管、分散剂以及水的用量比为：1g：0.05～0.2g：10～20mL；

步骤(3)中聚乙烯醇、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶以及酸化碳纳米管浆料的用量比为：0.4～0.6：0.2～0.4：0.2～0.3：10～20mL。

8.根据权利要求7所述的含碳纳米管的轮胎材料，其特征在于，所述的分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸加入有机溶剂中，然后加入氢氧化锂溶液，在60～70℃条件下反应2～3h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1。

9.权利要求1～8任一项所述的含碳纳米管的轮胎材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

将天然橡胶、顺丁橡胶、热裂解炭黑、改性碳纳米管、氧化锌、硫磺、防老剂、硬脂酸、促进剂以及偶联剂混合均有，然后放入密炼机进行混炼得胶料，然后转入挤出机挤出成型即得所述的含碳纳米管的轮胎材料。