[发明专利]一种基于纳米材料改性的高性能复合材料及其制备工艺

权利要求书

1.一种基于纳米材料改性的高性能复合材料，其特征在于：包括有基体橡胶、纳米填料混合物和偶联剂，所述基体橡胶包括有丁苯橡胶、顺丁橡胶和天然橡胶，所述纳米填料混合物包括有白炭黑纳米粉、纳米黏土片和碳纳米管，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米材料改性的高性能复合材料的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1.预混合：将基体橡胶和纳米填料混合物分别进行混合；

S2.预处理：在混合完成的纳米填料混合物内添加一定比例的偶联剂，并混合均匀，制得改性填料；

S3.混炼设备预处理：预先对混炼设备进行升温，升温完成后进行保温；

S4.基体处理：将基体橡胶全部加入至混炼设备内，并对其进行搅拌升温；

S5.填料改性：基体橡胶升温完成后，分批次向混炼设备内加入改性填料；

S6.高温混炼：在改性填料完全加入后，对混炼设备进行升温，再保温混炼；

S7.冷却成型：混炼完成后，冷却排出，并通过成型设备进行成型存储。

3.根据权利要求2所述的一种基于纳米材料改性的高性能复合材料的制备工艺，其特征在于：所述混炼设备预处理中，将混炼设备温度上升至80-110℃。

4.根据权利要求2所述的一种基于纳米材料改性的高性能复合材料的制备工艺，其特征在于：所述高温混炼中，将混炼设备温度上升至140-170℃，并保温混炼30-40min。

5.根据权利要求2所述的一种基于纳米材料改性的高性能复合材料的制备工艺，其特征在于：所述混炼设备包括有机体(1)，所述机体(1)上端固定安装有调速电机(3)，所述调速电机(3)下端连接有输出轴(301)，所述输出轴(301)下端延伸至机体(1)内部，并固定连接有转板(302)，所述转板(302)下端转动连接有多个搅拌杆(4)，所述搅拌杆(4)外端连接有多个重力自传组件(5)。

6.根据权利要求5所述的一种基于纳米材料改性的高性能复合材料的制备工艺，其特征在于：所述重力自传组件(5)包括有陀螺转套(501)，所述搅拌杆(4)外端通过轴承转动连接有陀螺转套(501)，且陀螺转套(501)上下两端均固定连接有轴承护套，所述轴承护套与搅拌杆(4)连接处均连接有密封圈，所述陀螺转套(501)外端固定连接有多个重力翅片(502)，且多个陀螺转套(501)均匀分布在陀螺转套(501)的半周侧面，所述重力翅片(502)内部固定连接有多个同极磁球(503)。

7.根据权利要求6所述的一种基于纳米材料改性的高性能复合材料的制备工艺，其特征在于：所述重力翅片(502)倾斜设置在陀螺转套(501)外端，且重力翅片(502)两侧边均设有刃口。

8.根据权利要求6所述的一种基于纳米材料改性的高性能复合材料的制备工艺，其特征在于：所述陀螺转套(501)的材质为轻质合金，所述重力翅片(502)的材质为顺磁性磁性材料。

9.根据权利要求5所述的一种基于纳米材料改性的高性能复合材料的制备工艺，其特征在于：所述机体(1)内部固定连接有位于转板(302)上侧的辅助板(2)，所述辅助板(2)内开设有通孔，且通孔内壁固定连接有均匀分布的轮齿。

10.根据权利要求9所述的一种基于纳米材料改性的高性能复合材料的制备工艺，其特征在于：所述搅拌杆(4)上端延伸至转板(302)上侧，并固定连接有传动齿轮(401)，所述传动齿轮(401)通过轮齿与辅助板(2)啮合连接。