一种氯丁橡胶/石墨烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氯丁橡胶/石墨烯复合材料，它包括如下重量配比的组分：氯丁橡胶/石墨烯复合母料0.5～100份、氯丁橡胶1～150份、丁苯橡胶0～50份、氧化锌0～20份、硫0～20份、增塑剂0～20份、抗氧剂0～20份、促进剂0～10份、阻燃剂0～10份、填料0～100份。与现有的橡胶复合材料相比，本发明专利技术的氯丁橡胶/石墨烯复合材料，具有良好的耐酸性、耐油性和耐氧化性能，可以满足特定使用环境下对橡胶复合材料性能的更高要求，进一步拓展了其应用范围；同时，本发明专利技术氯丁橡胶/石墨烯复合材料的制备方法简便，便于操作，能耗低，效益好，非常适合产业化生产。

Chloroprene rubber / graphene composite material and preparation method thereof

The invention discloses a chloroprene rubber / graphene composite material, which comprises the following components by weight: chloroprene rubber / graphene composite masterbatch is 0.5 ~ 100, 1 ~ 150 phr chloroprene rubber, styrene butadiene rubber 0 ~ 50, Zinc Oxide 0 - 20, 0 - 20, sulfur plasticizer 0 - 20, 0 - 20, antioxidant promoter 0 - 10, 0 - 10, flame retardant filler is 0 to 100. Compared with the existing composite rubber, chloroprene rubber / graphene composite material of the invention, has good acid resistance, oil resistance and oxidation resistance, higher requirements on the performance of rubber composite materials to meet the specific use of the environment, to further expand its range of application; at the same time, the invention of chloroprene rubber / graphene composite material preparation method is simple, easy operation, low energy consumption, good benefits, very suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氯丁橡胶/石墨烯复合材料及其制备方法，具体涉及一种耐酸、耐油、耐氧化的氯丁橡胶/石墨烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
橡胶，如天然橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶等，是一种具有高弹性的材料，可以广泛用于汽车工业(轮胎)、医药工业(药用橡胶塞)、电气工业(电线电缆)、生活用品(胶鞋)等众多行业中。除了高弹性之外，为了进一步满足实际应用对橡胶力学性能的要求，本领域往往采用天然橡胶/石墨烯复合母料作为改性组分，来改善橡胶材料的力学性能，如中国专利CN 101864098 A公开的天然橡胶/石墨烯复合材料，就是以天然橡胶/石墨烯复合母料作为改性组分，得到了力学性能更优的橡胶复合材料。然而，上述现有的橡胶复合材料，不耐酸、不耐油、不耐氧化，容易受到盐酸、汽油、高锰酸钾等试剂的腐蚀，严重影响其使用寿命，难以满足特定使用环境下对橡胶复合材料性能的更高要求，其实际应用范围往往会受到很大的限制。为了克服上述缺陷，亟需专利技术一种耐酸、耐油、耐氧化的橡胶复合材料，进一步拓展橡胶复合材料的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐酸、耐油、耐氧化的氯丁橡胶/石墨烯复合材料。本专利技术提供的一种氯丁橡胶/石墨烯复合材料，它包括如下重量配比的组分：氯丁橡胶/石墨烯复合母料0.5～100份、氯丁橡胶1～150份、丁苯橡胶0～50份、氧化锌0～20份、硫0～20份、增塑剂0～20份、抗氧剂0～20份、促进剂0～10份、阻燃剂0～10份、填料0～100份。进一步的，它是由如下重量配比的组分组成：氯丁橡胶/石墨烯复合母料0.5～100份、氯丁橡胶1～150份、丁苯橡胶0～50份、氧化锌0～20份、硫0～20份、增塑剂0～20份、抗氧剂0～20份、促进剂0～10份、阻燃剂0～10份、填料0～100份。进一步的，所述氯丁橡胶/石墨烯复合母料是由如下重量配比的组分组成：氧化石墨0.5～10份、氯丁橡胶胶乳5～300份、还原剂0.1～100份、破乳剂0.1～30份。进一步的，所述氧化石墨与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.001～1：1，所述还原剂与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.001～1：1，所述破乳剂与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.001～1：1；优选的，所述氧化石墨与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.005～0.2：1，所述还原剂与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.005～0.5：1，所述破乳剂与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.01～0.5：1。进一步的，所述氯丁橡胶胶乳的固含量为15％～30％。进一步的，所述还原剂选自水合肼、硼氢化钠、乙二胺、正丁胺、维生素C、柠檬酸氢钠中的任意一种或两种以上；所述破乳剂选自甲酸、无机盐水溶液中的任意一种或两种。进一步的，所述氯丁橡胶/石墨烯复合母料与氯丁橡胶的重量比为0.1～1：1，所述丁苯橡胶与氯丁橡胶的重量比为0～1：1，所述氧化锌与氯丁橡胶的重量比为0～0.5：1，所述硫与氯丁橡胶的重量比为0～0.5：1，所述增塑剂与氯丁橡胶的重量比为0～0.5：1，所述抗氧剂与氯丁橡胶的重量比为0～0.5：1，所述促进剂与氯丁橡胶的重量比为0～0.5：1，所述阻燃剂与氯丁橡胶的重量比为0～0.5：1，所述填料与氯丁橡胶的重量比为0～5：1；优选的，所述氯丁橡胶/石墨烯复合母料与氯丁橡胶的重量比为0.2～0.5：1，所述丁苯橡胶与氯丁橡胶的重量比为0～0.5：1，所述氧化锌与氯丁橡胶的重量比为0.05～0.2：1，所述硫与氯丁橡胶的重量比为0.01～0.1：1，所述增塑剂与氯丁橡胶的重量比为0.01～0.1：1，所述抗氧剂与氯丁橡胶的重量比为0.01～0.1：1，所述促进剂与氯丁橡胶的重量比为0～0.1：1，所述阻燃剂与氯丁橡胶的重量比为0～0.2：1，所述填料与氯丁橡胶的重量比为0～1：1。进一步的，所述增塑剂选自硬脂酸、邻苯二甲酸酯、脂肪族二甲酸酯中的任意一种或两种以上；所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇或N-异丙基-N′-苯基对苯二胺；所述促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二苯并噻唑、三氧化二铅中的任意一种或两种以上；所述阻燃剂为1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷；所述填料选自碳酸钙、碳黑、二氧化硅、高岭土、云母粉中的任意一种或两种以上。本专利技术还提供了一种制备上述氯丁橡胶/石墨烯复合材料的方法，包括以下步骤：取各组分，混匀后，硫化或挤出，即得氯丁橡胶/石墨烯复合材料。进一步的，硫化时的温度为120～250℃，硫化的时间为20～100分钟，挤出时的温度为120～250℃；优选的，硫化时的温度为150～200℃，硫化的时间为30～60分钟，挤出时的温度为180～220℃。与现有的橡胶复合材料相比，本专利技术的氯丁橡胶/石墨烯复合材料，具有良好的耐酸性、耐油性和耐氧化性能，能够很好地抵抗盐酸、汽油和高锰酸钾的腐蚀，即使作为与其存在接触的材料使用，也不会严重影响其使用寿命，可以满足特定使用环境下对橡胶复合材料性能的更高要求，进一步拓展了其应用范围；同时，本专利技术氯丁橡胶/石墨烯复合材料的制备方法简便，便于操作，能耗低，效益好，非常适合产业化生产。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。具体实施方式本专利技术具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。实施例1将氧化石墨1kg和600kg水加入带有超声发生装置的反应釜中，超声功率为2000W，频率为20KHz，温度为60℃，超声分散15小时，获得氧化石墨溶液；加入氯丁橡胶胶乳(固含量为21％)30.6kg，继续超声分散2小时，加入水合肼14kg，继续超声分散2小时，得到氯丁橡胶/石墨烯复合乳液；用甲酸破乳剂1.5kg，于温度70℃，破乳30分钟，产物在真空度0.09MPa，温度120℃下烘干至恒重，获得氯丁橡胶/石墨烯复合母料。1kg氯丁橡胶/石墨烯复合母料，4kg氯丁橡胶，250g氧化锌，150g硬脂酸，150g硫，200g N-异丙基-N′-苯基对苯二胺，75gN-环己基2-苯并噻唑次磺酰胺和15g二硫化苯并噻唑通过双辊混合均匀，时间为30分钟，通过模压硫化制备氯丁橡胶/石墨烯复合材料，硫化温度为150℃，硫化时间为50分钟。实施例2将氧化石墨6kg和600kg乙醇加入研磨机中，研磨时间为1.5小时，获得氧化石墨溶液；加入氯丁橡胶胶乳(固含量为21％)40.6kg，研磨1.5小时，再加入硼氢化钠水溶液(25g/L)0.4kg，继续研磨2小时，得到氯丁橡胶/石墨烯复合乳液；用氯化钠水溶液(30g/L)2kg，于温度60℃，破乳60分钟，产物在真空度0.1MPa，温度120℃下烘干至恒重，获得氯丁橡胶/石墨烯复合母料。3kg氯丁橡胶/石墨烯复合母料，6.5kg氯丁橡胶，1.2kg 1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷和0.6kg三氧化二铅通过挤出制备氯丁橡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯丁橡胶/石墨烯复合材料，其特征在于：它包括如下重量配比的组分：氯丁橡胶/石墨烯复合母料0.5～100份、氯丁橡胶1～150份、丁苯橡胶0～50份、氧化锌0～20份、硫0～20份、增塑剂0～20份、抗氧剂0～20份、促进剂0～10份、阻燃剂0～10份、填料0～100份。

【技术特征摘要】
1.一种氯丁橡胶/石墨烯复合材料，其特征在于：它包括如下重量配比的组分：氯丁橡胶/石墨烯复合母料0.5～100份、氯丁橡胶1～150份、丁苯橡胶0～50份、氧化锌0～20份、硫0～20份、增塑剂0～20份、抗氧剂0～20份、促进剂0～10份、阻燃剂0～10份、填料0～100份。2.根据权利要求1所述的氯丁橡胶/石墨烯复合材料，其特征在于：它是由如下重量配比的组分组成：氯丁橡胶/石墨烯复合母料0.5～100份、氯丁橡胶1～150份、丁苯橡胶0～50份、氧化锌0～20份、硫0～20份、增塑剂0～20份、抗氧剂0～20份、促进剂0～10份、阻燃剂0～10份、填料0～100份。3.根据权利要求1或2所述的氯丁橡胶/石墨烯复合材料，其特征在于：所述氯丁橡胶/石墨烯复合母料是由如下重量配比的组分组成：氧化石墨0.5～10份、氯丁橡胶胶乳5～300份、还原剂0.1～100份、破乳剂0.1～30份。4.根据权利要求3所述的氯丁橡胶/石墨烯复合材料，其特征在于：所述氧化石墨与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.001～1：1，所述还原剂与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.001～1：1，所述破乳剂与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.001～1：1；优选的，所述氧化石墨与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.005～0.2：1，所述还原剂与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.005～0.5：1，所述破乳剂与氯丁橡胶胶乳的重量比为0.01～0.5：1。5.根据权利要求3所述的氯丁橡胶/石墨烯复合材料，其特征在于：所述氯丁橡胶胶乳的固含量为15％～30％。6.根据权利要求3所述的氯丁橡胶/石墨烯复合材料，其特征在于：所述还原剂选自水合肼、硼氢化钠、乙二胺、正丁胺、维生素C、柠檬酸氢钠中的任意一种或两种以上；所述破乳剂选自甲酸、无机盐水溶液中的任意一种或两种。7.根据权利要求1或2所述的氯丁橡胶/石墨烯复合材料，其特征在于：所述氯丁橡胶/石墨烯复合母料与氯丁橡胶的重量比为0.1～1：1，所述丁苯橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏和生，叶平，王秀荣，
申请(专利权)人：成都创威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51