水相协同聚沉工艺制备石墨烯母胶及长寿命重型车辆负重轮轮胎的成型方法技术

本发明专利技术涉及一种水相协同聚沉工艺制备石墨烯母胶及长寿命重型车辆负重轮轮胎的成型方法。本发明专利技术以氧化石墨烯水分散液和天然胶乳为原料，采用高效、简洁、便于产业化生产的水相协同聚沉工艺制备得到石墨烯含量高且分散良好的石墨烯母胶，并进一步提供了以所制石墨烯母胶为原料制备长寿命重型车辆负重轮轮胎的工艺。将石墨烯母胶与固体天然橡胶块胶通过两段式高温机械共混，就能够使石墨烯在最终的橡胶复合材料中具有良好的分散性。尤其是，本发明专利技术采用高浓度纳米填料母胶的方式制备的橡胶制品，在保证力学性能的同时，可以很大程度节约人力、原料及运输成本，从而大幅降低生产成本。此外，还可以避免橡胶混炼阶段的粉尘污染，因而更加绿色环保。因而更加绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
水相协同聚沉工艺制备石墨烯母胶及长寿命重型车辆负重轮轮胎的成型方法


[0001]本专利技术属于功能橡胶复合材料领域，具体涉及一种水相协同聚沉工艺制备石墨烯母胶及长寿命重型车辆负重轮轮胎的成型方法。

技术介绍

[0002]当前，橡胶已经成为支持并促进社会发展的关键材料之一，是国民经济、国防工业的重要支柱与基础。向高速度、高强度、低能耗以及多功能方向行进的现代化轮胎发展趋势，要求成型其的橡胶材料向高性能、新功能方向发展。石墨烯作为橡胶填料，无论是在工业生产还是在科学研究领域都备受瞩目。目前，将新型功能碳材料应用于橡胶中制备具有特殊性能的复合材料材料已经引起科研人员的广泛关注。
[0003]橡胶复合材料的动态生热性能取决于其自身的粘弹性。在硫化成型后的橡胶制品中，橡胶大分子链形成的三维交联网状结构会限制其自身以及填料粒子的运动，因而静态时，制品内部的橡胶分子链和填料粒子之间的相对位置固定。但当受到外力作用时，橡胶材料宏观上发生显著变形，微观上其分子链之间以及分子链与填料粒子之间由于外力的作用而发生相对运动，导致橡胶内部的大分子链之间、分子链与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水相协同聚沉工艺制备石墨烯母胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：氧化石墨烯水分散液的制备：将阴离子表面活性剂加入到水中，充分混合后，加入氧化石墨烯，均匀分散后，将得到的氧化石墨烯水分散液的pH值调至10，得到氧化石墨烯水分散液；改性氧化石墨烯水分散液的制备：将表面改性剂加入到水中，充分混合后，将步骤制备的氧化石墨烯分散液加入其中，然后加入活化剂、催化剂，反应一定时间，则得到改性氧化石墨烯水分散液；水相协同聚沉工艺制备石墨烯母胶：将去离子水加入到天然胶乳中，然后加入步骤制备的改性氧化石墨烯水分散液，充分混合后，得到分散均匀的混合乳液，改性氧化石墨烯粒子会由于橡胶粒子表面蛋白质
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磷脂膜的正离子静电引力与其形成结合粒子并保持稳定；往混合乳液中加入絮凝剂，由于使橡胶乳液保持稳定的粒子间负电荷斥力减小发生絮凝，而保护层被破坏的橡胶粒子与改性石墨烯粒子会进一步以π
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π作用力相互吸附，结合粒子和橡胶粒子在水相中有序集聚并协同沉淀出来；将得到的生胶水洗、除水、烘干，则得到石墨烯母胶。2.根据权利要求1所述的一种水相协同聚沉工艺制备石墨烯母胶的方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸盐、α
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烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、α
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磺基单羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基甘油醚磺酸盐中的一种或多种以任意比例混合的混合物。3.根据权利要求1所述的一种水相协同聚沉工艺制备石墨烯母胶的方法，其特征在于，所述表面改性剂为γ
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氨丙基三甲氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、N
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θ(氨乙基)
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γ
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氨丙基三甲氧基硅烷、N
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θ(氨乙基)
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γ
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氨丙基二甲氧基硅烷、N
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θ(氨乙基)
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵贵哲，段晓圆，刘亚青，程帅帅，贺杰，李志伟，
申请(专利权)人：山西中北新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：