石墨烯量子点/橡胶纳米复合材料的制备方法技术

石墨烯量子点/橡胶纳米复合材料的制备方法采用溶液复合、乳液复合与机械复合法，本发明专利技术实现了石墨烯量子点在橡胶基体中的高度分散且呈现纳米尺度分散的相态结构；同时，将界面剂加入到上述石墨烯量子点和橡胶的复合体系中，从而提高了石墨烯量子点与橡胶的界面结合作用。本发明专利技术简单易行，成本低，节约能源，易于工业化，适用面广。

Preparation of graphene quantum dots / rubber nanocomposites

Gqds / preparation method of rubber nanocomposites by solution composite emulsion, composite and mechanical method, phase structure of the invention realizes the graphene quantum dot in the rubber matrix and has high dispersion of nano scale dispersion; at the same time, the interface agent is added to the composite system of the graphene quantum dots and rubber, which improves the gqds and rubber interface combination. The invention has the advantages of simple and easy operation, low cost, energy saving, easy industrialization and wide application.

【技术实现步骤摘要】
石墨烯量子点/橡胶纳米复合材料的制备方法
本专利技术涉及高分散，强界面结合石墨烯量子点、橡胶纳米复合材料的制备方法，主要涉及溶液复合法、乳液复合法和机械复合法，制备出高性能的石墨烯量子点/橡胶纳米复合材料。
技术介绍
近年来，由于石墨烯优异的力学性能，电学性能，导热性能而越来越受到关注，在橡胶中的应用越来越广泛，石墨烯作为填料加入橡胶中，使得橡胶的定伸强度、拉伸强度、断裂伸长率、耐撕裂性能、耐曲挠和生热、抗裂纹增长、耐磨性能、导电性能、气体阻隔性能及导热性能均受到极大的提高，但由于结构完整的石墨烯化学稳定性高，其表面呈惰性状态，与其他介质的相互作用较弱，并且石墨烯片与片之间有较强的范德华作用力，易聚集，使得其难溶于有机溶剂，而导致石墨烯与橡胶的相容性不好，易团聚，从而限制了石墨烯在橡胶中的应用。因此实现石墨烯在橡胶中的分散，至关重要。本专利技术旨在研究在纳米尺寸的石墨烯量子点在橡胶基体中的分散性及其性能研究。石墨烯量子点三维方向的尺寸均在10nm以下，厚度方向也在3nm以下。因此石墨烯量子点保留了石墨烯的特点外，还有更强的量子限域效应和边缘效应，而且石墨烯量子点的衍生物边缘有大量的羧本文档来自技高网...

【技术保护点】
石墨烯量子点/橡胶纳米复合材料的制备方法，其特征在于，为以下三种方式之一：(1)溶液复合法：将石墨烯量子点、界面剂和橡胶分别分散于溶剂中，充分溶解后，将三者的溶液混合；将混合均匀的溶液进一步干燥后得到母胶，然后将母胶和橡胶助剂进行在开炼机或密炼机混合设备中混炼，得到混炼胶；将混炼胶进一步硫化后得到石墨烯量子点/橡胶复合材料；(2)乳液复合法：将石墨烯量子点和界面剂分散于水中，然后与橡胶的乳液进行混合；在均匀混合乳液中加入絮凝剂进行絮凝，干燥后得到母胶，然后在开炼机或密炼机上和橡胶助剂进行混炼，得到混炼胶；将混炼胶进一步硫化后得到石墨烯量子点/橡胶复合材料；(3)机械复合法：将石墨烯量子点、界面...

【技术特征摘要】
1.石墨烯量子点/橡胶纳米复合材料的制备方法，其特征在于，为以下三种方式之一：(1)溶液复合法：将石墨烯量子点、界面剂和橡胶分别分散于溶剂中，充分溶解后，将三者的溶液混合；将混合均匀的溶液进一步干燥后得到母胶，然后将母胶和橡胶助剂进行在开炼机或密炼机混合设备中混炼，得到混炼胶；将混炼胶进一步硫化后得到石墨烯量子点/橡胶复合材料；(2)乳液复合法：将石墨烯量子点和界面剂分散于水中，然后与橡胶的乳液进行混合；在均匀混合乳液中加入絮凝剂进行絮凝，干燥后得到母胶，然后在开炼机或密炼机上和橡胶助剂进行混炼，得到混炼胶；将混炼胶进一步硫化后得到石墨烯量子点/橡胶复合材料；(3)机械复合法：将石墨烯量子点、界面剂、橡胶基体以及橡胶助剂在开炼机或者密炼机混合设备中进行混合；将混炼胶进一步硫化后的得到石墨烯量子点/橡胶复合材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方式(1)和(2)中：石墨烯量子点三维方向的尺寸均在10nm以下，厚度为3.0nm以下，石墨烯量子点溶液的固含量为0.1‐90wt％，石墨烯量子点的用量为0.1Phr-80Phr，Phr为每100份中石墨烯量子点的份数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方式(1)中：溶剂为去离子水，甲苯，四氢呋喃，丙酮，N,N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，N-甲基吡咯烷酮，二甲苯，氯苯，乙酸乙酯，二丁酯，葵二酸二丁酯，乙酸正丁酯，汽油，石蜡油，二甲基乙酰胺，环己烷，二氯甲烷，三氯甲烷，硝基乙烷，丙酮，环己酮，甲基丙基酮，二乙基酮，乙二醇乙醚中的一种或几种溶剂的混合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方式(1)中橡胶溶液的固含量为10-80wt％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方式(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：温世鹏，苏甜，刘力，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11