一种石墨烯增强橡胶的制备方法及其制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种石墨烯增强橡胶的制备方法及其制备装置，其制备方法包括以下步骤：原料准备、制备混合溶液和制备增强橡胶；本发明专利技术通过加入石墨烯提高了制备出的橡胶的导热性和机械强度，而由于树枝状聚酰胺胺树形分子的分子链中含有大量的‑NH

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯增强橡胶的制备方法及其制备装置
本专利技术涉及橡胶生产加工
，尤其涉及一种石墨烯增强橡胶的制备方法及其制备装置。
技术介绍
橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，广泛应用于工业或生活各方面，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度低，分子量往往很大，大于几十万，橡胶分为天然橡胶与合成橡胶两种，天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成，合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得，在橡胶的制备过程中添加增强材料可以制备出综合性能较高的增强橡胶，增强橡胶由于其优异的性能而被广泛应用于汽车轮胎、软管和传送带等产品；传统的一些增强橡胶的制备原料大都种类单一，导致制备出的增强橡胶在强度和韧性等综合性能上已逐渐不能满足市场的使用需求，且传统的增强橡胶还不具备良好的导热性能和绝缘性能，导致其在电子设备上的应用也受到了限制，另外现有的增强橡胶的制备方法大都工艺复杂，操作困难，制备成本也较高，因此，本专利技术提出一种石墨烯增强橡胶的制备方法及其制备装置以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提出一种石墨烯增强橡胶的制备方法及其制备装置，其制备方法通过在制备过程中加入石墨烯粉提高了制备出的橡胶的导热性和机械强度，通过表面活性剂和二氧化硅对石墨烯进行改性处理，从而提高了增强橡胶橡胶的绝缘性和阻燃性，同时提高了橡胶制备过程中石墨烯与其他填料的协同作用，进一步提高了橡胶的导热系数，通过抗氧剂的加入，阻止了橡胶中聚合物的老化并延长了其使用寿命，通过氧化锌在制备过程中发挥硫化促进作用，并提高橡胶的综合性能，使制备出的石墨烯增强橡胶可以满足严格的使用需求。为了实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种石墨烯增强橡胶的制备方法，包括以下步骤：步骤一：原料准备通过计量称按以下重量份原料称取：石墨烯粉10～20份、去离子水100～120份、树枝状聚酰胺胺8～12份、二氧化硅5～10份、表面活性剂5～10份、天然橡胶乳液110～130份、氧化锌5～10份和抗氧剂4～8份；步骤二：制备混合溶液根据步骤一，先将规定重量份树枝状聚酰胺胺、二氧化硅、表面活性剂、石墨烯粉和去离子水加入低速搅拌机中进行混合搅拌，反应后得到改性石墨烯水溶液，接着将改性石墨烯水溶液与天然橡胶乳液直接聚合，再通过超声波分散机对聚合物进行混合搅拌并均匀分散，得到混合溶液；步骤三：制备增强橡胶根据步骤二，先对混合溶液进行干燥处理，得到混合胶液，接着将规定重量份的氧化锌、抗氧剂和混合胶液加入混炼设备进行混炼，混炼完成后制得石墨烯增强橡胶。进一步改进在于：所述步骤一中，按以下重量份原料称取：石墨烯粉10份、去离子水100份、树枝状聚酰胺胺8份、二氧化硅5份、表面活性剂5份、天然橡胶乳液110份、氧化锌5份和抗氧剂4份。进一步改进在于：所述步骤一中，按以下重量份原料称取：石墨烯粉20份、去离子水120份、树枝状聚酰胺胺12份、二氧化硅10份、表面活性剂10份、天然橡胶乳液130份、氧化锌10份和抗氧剂8份。进一步改进在于：所述步骤一中，所述石墨烯粉通过机械剥离法制备而成，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂。进一步改进在于：所述步骤一中，所述天然橡胶乳液的主要成分为顺-1，4-聚异戊二烯，所述抗氧剂为过氧化物分解型抗氧剂。进一步改进在于：所述步骤四中，混合溶液通过烘干箱进行干燥处理，混合溶液在烘干箱内的加热温度设置为100℃，干燥时间为30分钟。一种石墨烯增强橡胶的制备装置，包括混合溶液制备装置和橡胶制备装置，所述混合溶液制备装置包括低速搅拌机和超声波分散机，所述橡胶制备装置包括烘干箱和混炼设备。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在制备过程中加入石墨烯提高了制备出的橡胶的导热性和机械强度，而由于树枝状聚酰胺胺树形分子的分子链中含有大量的-NH2和-CONH-极性基团，使其具有很好的水溶性，从而提高了混合反应的速度，通过表面活性剂和二氧化硅对石墨烯进行改性处理，从而提高了增强橡胶橡胶的绝缘性和阻燃性，同时提高了橡胶制备过程中石墨烯与其他填料的协同作用，进一步提高了橡胶的导热系数，通过抗氧剂的加入，阻止了橡胶中聚合物的老化并延长了其使用寿命，通过氧化锌在制备过程中发挥硫化促进作用，并提高橡胶的综合性能，使制备出的石墨烯增强橡胶可以满足严格的使用需求，且在电子设备也可以得到的广泛应用，另外本专利技术制备工艺简单，易于操作，制备成本也不高，制得推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的制备方法流程图；图2是本专利技术的制备装置结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例一参见图1，本实施例提供了一种石墨烯增强橡胶的制备方法，包括以下步骤：步骤一：原料准备通过计量称按以下重量份原料称取：石墨烯粉10份、去离子水100份、树枝状聚酰胺胺8份、二氧化硅5份、表面活性剂5份、天然橡胶乳液110份、氧化锌5份和抗氧剂4份，所述石墨烯粉通过机械剥离法制备而成，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂，所述天然橡胶乳液的主要成分为顺-1，4-聚异戊二烯，所述抗氧剂为过氧化物分解型抗氧剂；步骤二：制备混合溶液根据步骤一，先将规定重量份树枝状聚酰胺胺、二氧化硅、表面活性剂、石墨烯粉和去离子水加入低速搅拌机中进行混合搅拌，反应后得到改性石墨烯水溶液，接着将改性石墨烯水溶液与天然橡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯增强橡胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：原料准备/n通过计量称按以下重量份原料称取：石墨烯粉10～20份、去离子水100～120份、树枝状聚酰胺胺8～12份、二氧化硅5～10份、表面活性剂5～10份、天然橡胶乳液110～130份、氧化锌5～10份和抗氧剂4～8份；/n步骤二：制备混合溶液/n根据步骤一，先将规定重量份树枝状聚酰胺胺、二氧化硅、表面活性剂、石墨烯粉和去离子水加入低速搅拌机中进行混合搅拌，反应后得到改性石墨烯水溶液，接着将改性石墨烯水溶液与天然橡胶乳液直接聚合，再通过超声波分散机对聚合物进行混合搅拌并均匀分散，得到混合溶液；/n步骤三：制备增强橡胶/n根据步骤二，先对混合溶液进行干燥处理，得到混合胶液，接着将规定重量份的氧化锌、抗氧剂和混合胶液加入混炼设备进行混炼，混炼完成后制得石墨烯增强橡胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯增强橡胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：原料准备
通过计量称按以下重量份原料称取：石墨烯粉10～20份、去离子水100～120份、树枝状聚酰胺胺8～12份、二氧化硅5～10份、表面活性剂5～10份、天然橡胶乳液110～130份、氧化锌5～10份和抗氧剂4～8份；
步骤二：制备混合溶液
根据步骤一，先将规定重量份树枝状聚酰胺胺、二氧化硅、表面活性剂、石墨烯粉和去离子水加入低速搅拌机中进行混合搅拌，反应后得到改性石墨烯水溶液，接着将改性石墨烯水溶液与天然橡胶乳液直接聚合，再通过超声波分散机对聚合物进行混合搅拌并均匀分散，得到混合溶液；
步骤三：制备增强橡胶
根据步骤二，先对混合溶液进行干燥处理，得到混合胶液，接着将规定重量份的氧化锌、抗氧剂和混合胶液加入混炼设备进行混炼，混炼完成后制得石墨烯增强橡胶。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯增强橡胶的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，按以下重量份原料称取：石墨烯粉10份、去离子水100份、树枝状聚酰胺胺8份、二氧化硅5份、表面活性剂5份、天然橡胶乳液110份、氧化锌5份和抗氧剂4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴卫东，于咏良，于书经，
申请(专利权)人：鸡西瀚宇石墨烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23