本发明专利技术提供了一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其制备方法，属于天然橡胶技术领域。本发明专利技术采用氧化石墨烯，其层片上包含的含氧基团具有亲水性，使其片层可以分散在水中，再采用二氨基二苯砜对氧化石墨烯进行氨基化改性，通过功能化改性氧化石墨烯，进一步增加了氧化石墨烯与天然橡胶的化学亲和力，达到促进分散的目的，从而提高了复合材料的力学性能和导电性能；通过调整复合材料的配方，进一步提高了复合材料的力学性能和导电性能。实施例的结果显示，本发明专利技术提供的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的拉伸强度为15.0～19.5MPa，体积电阻为(1.1～3.7)
【技术实现步骤摘要】
一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其制备方法
[0001]本专利技术属于天然橡胶
，具体涉及一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]天然橡胶是以橡胶烃(聚异戊二烯)为主，因其具有弹性大、定伸强度高、耐磨性好和易加工性等特点，被广泛地应用于军用轮胎、车辆减震、飞机隐身结构件等领域。但其耐热性差，容易产生热老化，并且在实际使用过程中，天然橡胶由于具有较低的电导率，从而容易产生电荷集聚，静电现象很明显。研究表明，将纳米填料与天然橡胶共混，是提高天然橡胶机械性能(如拉伸强度、抗冲击强度、耐磨等)的重要途径，也是实现聚合物功能化(如导热、气体阻隔、导电、导磁等)的重要途径。
[0003]石墨烯作为纳米填料，是近年来发现的具有二维平面蜂窝状结构的一种新型碳质材料，是已知的世界上最薄的材料，同时也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。它具有很多优异的力学性能和导电性能等，但石墨烯由于其结构特性完整，使其在水中或其他溶剂中很难溶解，而且由于石墨烯片层间的π
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π相互作用，石墨烯层与层之间有很强地互相结合的趋势，使其层片在溶剂中难以分散，易于发生聚集沉淀，导致石墨烯/天然橡胶复合材料的力学性能和导电性能难以有效提高。因此，如何提高石墨烯/天然橡胶复合材料的力学性能和导电性能成为本领域亟待解决的难题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其制备方法。本专利技术提供的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料具备优异的力学性能和导电性能。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，由包括以下质量份数的原料制备得到：天然橡胶100份，氨基改性氧化石墨烯0.1～5份，促进剂0.5～1.5份，防老剂0.5～1份，硬脂酸1～2份，氧化锌1～5份和硫磺1.5～3份；
[0007]所述氨基改性氧化石墨烯的制备方法包括如下步骤：
[0008]将氧化石墨烯分散液与二氨基二苯砜混合，进行氨基化改性，得到氨基改性氧化石墨烯。
[0009]优选地，由包括以下质量份数的原料制备得到：天然橡胶100份，氨基改性氧化石墨烯0.2～4份，促进剂0.5～1.0份，防老剂0.6～1份，硬脂酸1.5～2份，氧化锌2～4份和硫磺1.5～2份。
[0010]优选地，促进剂包括促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂SP
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C、促进剂TMTD和促进剂PZ中的至少一种。
[0011]优选地，所述防老剂包括胺类防老剂、酚类防老剂、杂环类防老剂和亚磷酸酯类防
老剂中的至少一种。
[0012]优选地，所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.1～1mg/mL。
[0013]优选地，所述氧化石墨烯分散液与二氨基二苯砜的体积比为(90～100)：(1～3)。
[0014]优选地，所述氨基化改性的温度为120～170℃，所述氨基化改性的时间为12～36h。
[0015]优选地，所述氨基化改性的温度为130～160℃，所述氨基化改性的时间为24～36h。
[0016]本专利技术还提供了上述技术方案所述氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0017](1)将天然橡胶开炼后再与氨基改性氧化石墨烯、促进剂、防老剂、硬脂酸、氧化锌和硫磺进行混炼，得到混炼胶；
[0018](2)将所述步骤(1)得到的混炼胶进行硫化，得到氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料。
[0019]优选地，所述步骤(2)中硫化的温度为150～200℃，所述硫化的时间为10～30min。
[0020]本专利技术提供了一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，由包括以下质量份数的原料制备得到：天然橡胶100份，氨基改性氧化石墨烯0.1～5份，促进剂0.5～1.5份，防老剂0.5～1份，硬脂酸1～2份，氧化锌1～5份和硫磺1.5～3份；所述氨基改性氧化石墨烯的制备方法包括如下步骤：将氧化石墨烯分散液与二氨基二苯砜混合，进行氨基化改性，得到氨基改性氧化石墨烯。本专利技术采用氧化石墨烯，其层片上包含的含氧基团具有亲水性，使其片层可以分散在水中，再采用二氨基二苯砜对氧化石墨烯进行氨基化改性，通过功能化改性氧化石墨烯，进一步增加了氧化石墨烯与天然橡胶的化学亲和力，达到促进分散的目的，从而提高了复合材料的力学性能和导电性能；通过调整复合材料的配方，进一步提高了复合材料的力学性能和导电性能。实施例的结果显示，本专利技术提供的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的拉伸强度为15.0～19.5MPa，体积电阻为(1.1～3.7)
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Ω。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，由包括以下质量份数的原料制备得到：天然橡胶100份，氨基改性氧化石墨烯0.1～5份，促进剂0.5～1.5份，防老剂0.5～1份，硬脂酸1～2份，氧化锌1～5份和硫磺1.5～3份；
[0022]所述氨基改性氧化石墨烯的制备方法包括如下步骤：
[0023]将氧化石墨烯分散液与二氨基二苯砜混合，进行氨基化改性，得到氨基改性氧化石墨烯。
[0024]以质量份数计，制备本专利技术所述氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的原料包括天然橡胶100份。本专利技术对所述天然橡胶的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本专利技术中，所述天然橡胶为基体材料。
[0025]以天然橡胶的质量份数为100份计，制备本专利技术所述氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的原料还包括氨基改性氧化石墨烯0.1～5份，优选为0.2～4份，进一步优选为0.3～1份，更优选为0.4～0.7份。在本专利技术中，所述氨基改性氧化石墨烯中的氧化石墨烯层片上包含的含氧基团具有亲水性，使其片层可以分散在水中；对氧化石墨烯进行氨基化改
性，通过功能化改性氧化石墨烯，进一步增加了氧化石墨烯与天然橡胶的化学亲和力，达到促进分散的目的，从而提高了复合材料的力学性能和导电性能。
[0026]在本专利技术中，所述氨基改性氧化石墨烯的制备方法包括如下步骤：
[0027]将氧化石墨烯分散液与二氨基二苯砜混合，进行氨基化改性，得到氨基改性氧化石墨烯。
[0028]在本专利技术中，所述氧化石墨烯分散液的制备方法优选包括：将氧化石墨烯与去离子水混合。
[0029]本专利技术对所述氧化石墨烯和去离子水的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
[0030]在本专利技术中，所述氧化石墨烯与去离子水的混合优选在超声条件下进行；所述超声的时间优选为3h。本专利技术对所述超声的功率没有特殊的限定，只要保证氧化石墨烯均匀分散在去离子水中即可。
[0031]在本专利技术中，所述氧化石墨烯分散液的浓度优选为0.1～1mg/mL，更优选为0.3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，由包括以下质量份数的原料制备得到：天然橡胶100份，氨基改性氧化石墨烯0.1～5份，促进剂0.5～1.5份，防老剂0.5～1份，硬脂酸1～2份，氧化锌1～5份和硫磺1.5～3份；所述氨基改性氧化石墨烯的制备方法包括如下步骤：将氧化石墨烯分散液与二氨基二苯砜混合，进行氨基化改性，得到氨基改性氧化石墨烯。2.根据权利要求1所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，由包括以下质量份数的原料制备得到：天然橡胶100份，氨基改性氧化石墨烯0.2～4份，促进剂0.5～1.0份，防老剂0.6～1份，硬脂酸1.5～2份，氧化锌2～4份和硫磺1.5～2份。3.根据权利要求1或2所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，促进剂包括促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂SP
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C、促进剂TMTD和促进剂PZ中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的氨基改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料，其特征在于，所述防老剂包括胺类防老剂、酚类防老剂、杂环类防老剂和亚磷酸酯类防老剂中的至少一种。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵青华，郭亚伟，陈国华，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：
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