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高模量氧化石墨烯/天然橡胶均匀固化实心负重轮胎的高效制备工艺制造技术

技术编号:41357428 阅读:26 留言:0更新日期:2024-05-20 10:08
本发明专利技术涉及石墨烯及功能天然橡胶技术领域,具体涉及一种高模量氧化石墨烯/天然橡胶及其均匀固化实心负重轮胎高效制备工艺;由以下质量份配比的原料制成:天然橡胶100份、炭黑40~120份、氧化石墨烯0.5~5份、活化剂1~20份、软化剂1~20份、防老剂1~10份、抗氧化剂1~10份、硫化促进剂1~20份、硫化剂1~20份、界面改性剂1~20份;一是在提高橡胶复合材料硬度、力学性能的同时,使其成型的轮胎行驶过程中具有低动态生热值,进而减缓负重轮胎的老化失效;二是利用上下高黏、中间高模量“三明治结构”氧化石墨烯/炭黑/天然橡胶混炼胶片制备的胶条贴合缠绕轮毂,有效解决了高模量橡胶层间结合差的问题;三是利用分步硫化工艺进一步提高负重轮实心轮胎的各项性能进而服役寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石墨烯及功能天然橡胶复合材料,具体涉及一种高模量氧化石墨烯/天然橡胶均匀固化实心负重轮胎的高效制备工艺


技术介绍

1、橡胶是重要的战略物资,具有独特的粘弹性,在工业和国防领域有着广泛的应用。天然橡胶(nr)具有的优异弹性、耐磨性、抗老化性能以及耐腐蚀性,使其成为制备实心橡胶轮胎的理想材料之一。然而,由于硬度过低,因此nr受到外力作用时的变形较大,一方面无法承载重型工程设备,另一方面极易产生微裂纹,导致破坏失效,从而降低轮胎的使用寿命。解决这一问题普遍采用的方法是添加炭黑等无机填料来改善nr复合材料的力学性能。但随着科技的不断进步,对橡胶复合材料的性能提出了更加苛刻的要求。

2、为进一步提高nr的性能,陶瓷颗粒、纳米金刚石、碳纳米管和石墨烯(ge)等纳米颗粒由于较小的尺寸和较大的比表面积,成为增强橡胶基体的理想填料。其中,ge及其衍生物被认为是nr复合材料最理想的填料,常用于改善机械、电学、热学和化学性能。氧化石墨烯(go)作为ge衍生物的重要代表,表面富含的羟基、环氧基、羧基和羰基等含氧基团赋予其具有亲水性,从而易在天然胶乳中均本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高模量氧化石墨烯/天然橡胶均匀固化实心负重轮胎的高效制备工艺,其特征在于,高模量氧化石墨烯/天然橡胶由以下质量份配比的原料制成:天然橡胶100份、炭黑40~120份、氧化石墨烯 0.5~5份、活化剂1~20份、软化剂1~20份、防老剂1~10份、抗氧化剂 1~10份、硫化促进剂1~20份、硫化剂1~20份、界面改性剂1~20份;

2.根据权利要求1所述的一种高模量氧化石墨烯/天然橡胶均匀固化实心负重轮胎的高效制备工艺,其特征在于,所述界面改性剂选自Si69、Si75、Si75-ES和Si264中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种高模量氧化石墨烯/天...

【技术特征摘要】

1.一种高模量氧化石墨烯/天然橡胶均匀固化实心负重轮胎的高效制备工艺,其特征在于,高模量氧化石墨烯/天然橡胶由以下质量份配比的原料制成:天然橡胶100份、炭黑40~120份、氧化石墨烯 0.5~5份、活化剂1~20份、软化剂1~20份、防老剂1~10份、抗氧化剂 1~10份、硫化促进剂1~20份、硫化剂1~20份、界面改性剂1~20份;

2.根据权利要求1所述的一种高模量氧化石墨烯/天然橡胶均匀固化实心负重轮胎的高效制备工艺,其特征在于,所述界面改性剂选自si69、si75、si75-es和si264中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种高模量氧化石墨烯/天然橡胶均匀固化实心负重轮胎的高效制备工艺,其特征在于,所述硫化促进剂为n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺或n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺;防老剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体或2-硫醇基苯骈咪唑;抗氧化剂为n-(1-甲基异戊基)-n’-苯基对苯二胺、对苯基苯胺或硫化二丙酸二月桂酯;活化剂为葡萄酸锌、氧化锌或氧化镁;软化剂为硬脂酸、钛酸二丁酯或己二酸二辛脂;硫化剂为硫磺或一氯化硫。

4. 根据权利要求1所述的高模量氧化石墨烯/天然橡胶及其均匀固化实心负重轮胎高效制备工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述超声分散的功率为100~300w,超声分散的时间为5~20min,得到的氧化石墨烯均匀水分散液的浓度为2~6 mg/ml。

5. 根据权利要求1所述的高模量氧化石墨烯/天然橡胶均匀固化实心负重轮胎高效制备工艺,其特征在于,步骤(3)中,密炼机中的密炼温度为110~120℃,密炼时间a为5~12min;开炼机的开炼温度50~80℃,开炼时间a为6~15min;...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘亚青段浩瑜程帅帅赵贵哲霍强强
申请(专利权)人:中北大学
类型:发明
国别省市:

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