[发明专利]一种石墨烯改性丁腈橡胶及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性丁腈橡胶，其特征在于，包括以下重量份的组分：

丁腈橡胶70～90份，改性氧化石墨烯-羧基丁腈橡胶母胶10～30份，硫化剂1.5～2份，硫化促进剂0.5～2.0份，硫化活化剂3～5份，增塑剂1～3份，防老剂1～2份，填料20～30份，

所述改性氧化石墨烯-羧基丁腈橡胶母胶包括改性氧化石墨烯，所述改性氧化石墨烯由巯基硅氧烷水解后与氧化石墨烯脱水缩合反应得到，所述巯基硅氧烷与氧化石墨烯的质量比为6～8：1，所述脱水缩合反应温度为65～95℃，反应时间为9～12h，所述巯基硅氧烷为γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷，还包括羧基丁腈胶乳，

所述改性氧化石墨烯的质量占所述改性氧化石墨烯-羧基丁腈橡胶母胶质量的10～17％。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性丁腈橡胶，其特征在于，所述改性氧化石墨烯-羧基丁腈橡胶母胶的制备方法为：将改性氧化石墨烯、烷基酚聚氧乙烯醚加入去离子水中，超声得到改性氧化石墨烯分散液，将得到的改性氧化石墨烯分散液与羧基丁腈胶乳混合均匀后，加入到氯化钙溶液与乙醇溶液质量比为1:3～5的混合液中破乳，用蒸馏水洗涤、烘干后得到改性氧化石墨烯-羧基丁腈橡胶母胶。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯改性丁腈橡胶，其特征在于，所述羧基丁腈胶乳的固含量为45～46％。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性丁腈橡胶，其特征在于，所述丁腈橡胶为羧基丁腈橡胶；

所述硫化剂为过氧化物硫化剂；

所述促进剂由主促进剂和第二促进剂组成，所述主促进剂为次磺酰胺类促进剂，所述第二促进剂为二硫代氨基甲酸盐；

所述硫化活化剂为氧化锌；

所述增塑剂为脂肪族二元酸酯；

所述防老剂为酮胺类防老剂；

所述填料为炉法炭黑。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯改性丁腈橡胶，其特征在于，所述羧基丁腈橡胶中结合丙烯腈含量为33～40％，羧基含量为3～5％，

所述炉法炭黑的平均粒径为11～25nm。

6.根据权利要求4所述的一种石墨烯改性丁腈橡胶，其特征在于，所述过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、1,4-双(叔丁基过氧异丙基)苯、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷中的一种或多种；

所述次磺酰胺类促进剂为N-环己烷-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧联二亚乙基硫代氨基甲酰-N`-氧联二亚乙基硫代氨基甲酰中的一种或多种；

所述二硫代氨基甲酸盐为二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸硒、二乙基二硫代氨基甲酸碲中的至少一种；所述脂肪族二元酸酯为己二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯中的一种或多种；

所述酮胺类防老剂为2,2,4-三甲基-1.2-二氢化喹啉聚合体、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、丙酮和二苯胺高温缩合物中的一种或多种。

7.一种石墨烯改性丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.根据权利要求1～6任意一项所述的一种石墨烯改性丁腈橡胶的配方，称取各组分备用；

S2.将丁腈橡胶塑炼，得到塑炼胶；

S3.向步骤S2得到的塑炼胶中依次加入硫化剂、硫化活化剂、增塑剂、防老剂、填料，混合均匀后得到预混胶料；

S4.将步骤S3得到的预混胶料冷却后，加入改进氧化石墨烯-羧基丁腈橡胶母胶，混合均匀后得到混合胶料；

S5.将步骤S4得到的混合胶料冷却后加入硫化促进剂，混合均匀后下片，得到混炼胶胶片；

S6.将步骤S5得到的混炼胶胶片在150～170℃硫化90min，得到一种石墨烯改性丁腈橡胶。