本发明专利技术公开了一种石墨烯改性丁苯橡胶复合材料及其制备工艺，本发明专利技术之石墨烯改性丁苯橡胶复合材料，由以下重量份数的原料制成：丁苯橡胶100份，硫酸钙晶须8～12份，石墨烯5～10份，炉法炭黑10～15份，硫磺0.5～1.5份，促进剂NS 0.5～1份，氧化锌2～3份，硬脂酸1～5份，钛酸酯偶联剂1～5份。本发明专利技术还包括所述石墨烯改性丁苯橡胶复合材料的制备工艺。本发明专利技术之石墨烯改性丁苯橡胶复合材料，强度高，韧性好，性能稳定，可广泛用于轮胎、胶管和胶鞋等产品的制作。作。
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯改性丁苯橡胶复合材料及其制备工艺
[0001]本专利技术涉及改性丁苯橡胶复合材料及其制备工艺，尤其是涉及一种石墨烯改性丁苯橡胶(SBR)复合材料及其制备工艺。
技术介绍
[0002]丁苯橡胶(SBR)是丁二烯和苯乙烯的共聚物，因是通用胶，且价格便宜，70％用于轮胎行业，在管、带和鞋等领域也有大量应用。但是，其强度较低，韧性较差，性能欠稳定，限制了其进一步的推广应用。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是，克服现有丁苯橡胶存在的不足，提供一种强度高，韧性好，性能稳定的石墨烯改性丁苯橡胶复合材料及其制备工艺。
[0004]本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是：
[0005]本专利技术之石墨烯改性丁苯橡胶复合材料由以下重量份数的原料制成：丁苯橡胶100份，硫酸钙晶须8～12份，石墨烯5～10份，炉法炭黑10～15份，硫磺0.5～1.5份，促进剂NS 0.5～1份，氧化锌2～3份，硬脂酸1～5份，钛酸酯偶联剂1～5份。
[0006]优选的重量配比为：丁苯橡胶100份，硫酸钙晶须10份，石墨烯8份，炉法炭黑12份，硫磺1份，促进剂NS 0.8份，氧化锌3份，硬脂酸2份，钛酸酯偶联剂2份。
[0007]本专利技术之石墨烯改性丁苯橡胶复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
[0008](1)将硫酸钙晶须加入到高速混合机中，在85-90℃(优选88℃)下加入钛酸酯偶联剂，混合3～5min，得到改性硫酸钙晶须；
[0009]改性后的硫酸钙晶须长径比15～20，平均直径0.5～1μm；
[0010](2)将丁苯橡胶、石墨烯、改性硫酸钙晶须和炉法炭黑在开炼机上混炼5～7min；
[0011](3)加入硫磺、促进剂NS、硬脂酸和氧化锌，混炼3～6min，制成片；辊间距0.5mm～2mm，辊温90℃～110℃。
[0012]硫酸钙晶须，又称石膏晶须，是一种硫酸钙的纤维状单晶体。研究表明，本专利技术使用之改性硫酸钙晶须具有均匀的横截面，完整的内部结构，这一特征赋予其接近晶体理论值-原子间价键的强度。由于其具有极高的强度，细微的尺寸，易与丁苯橡胶界面粘合，提高与基体的相容性和界面黏结力，当受外力强迫取向时，丁苯橡胶中的残余应力能很好地传递给硫酸钙晶须，从而提高橡胶的强度，同时改善橡胶的韧性。由于硫酸钙晶须为无机物，在丁苯橡胶基质中分散均匀，不易团聚，使复合材料性能稳定。
[0013]石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。
[0014]石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。本专利技术采用石墨烯、硫酸钙晶须对丁
苯橡胶进行改性，所得改性丁苯橡胶的力学性能异常优异。
[0015]本专利技术之石墨烯改性丁苯橡胶复合材料，强度高，韧性好，性能稳定，可广泛用于轮胎、胶管和胶鞋等产品的制作。
具体实施方式
[0016]以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0017]实施例1：
[0018]本实施例之石墨烯改性丁苯橡胶复合材料由以下重量份数的原料制成：丁苯橡胶SBR 100份，硫酸钙晶须10份，石墨烯8份，炉法炭黑15份，硫磺1份，促进剂NS1份，氧化锌3份，硬脂酸2份，钛酸酯偶联剂1份。
[0019]制备方法：
[0020](1)将硫酸钙晶须加入到高速混合机中，在90℃下加入钛酸酯偶联剂，混合5min，得到改性硫酸钙晶须，干燥待用；改性后的硫酸钙晶须长径比15～20，平均直径0.5～1μm；
[0021](2)将丁苯橡胶、石墨烯、改性硫酸钙晶须和炉法炭黑在开炼机上混炼5min；
[0022](3)加入硫磺、NS、硬脂酸和氧化锌，混炼6min，制成片；辊间距0.5mm～2mm，辊温100℃。
[0023]本实施例产品力学性能测试按ATSM规定方法进行，结果见表1。
[0024]实施例2：
[0025]本实施例石墨烯改性丁苯橡胶复合材料由以下重量份数的原料制成：丁苯橡胶SBR 100份，硫酸钙晶须8份，石墨烯10份，炉法炭黑15份，硫磺1份，促进剂NS1份，氧化锌3份，硬脂酸2份，钛酸酯偶联剂1份。
[0026]制备方法：
[0027](1)将硫酸钙晶须加入到高速混合机中，在85℃下加入钛酸酯偶联剂，混合5min，得到改性硫酸钙晶须，干燥待用；
[0028]改性后的硫酸钙晶须长径比15～20，平均直径0.5～1μm；
[0029](2)将丁苯橡胶、石墨烯、改性硫酸钙晶须和炉法炭黑在开炼机上混炼6min；
[0030](3)加入硫磺、NS、硬脂酸和氧化锌，混炼5min，制成片；辊间距0.5mm～2mm，辊温100℃。
[0031]本实施例产品力学性能测试按ATSM标准规定方法进行，结果见表1。
[0032]实施例3：
[0033]本实施例石墨烯改性丁苯橡胶复合材料由以下重量份数的原料制成：丁苯橡胶SBR 100份，硫酸钙晶须12份，石墨烯10份，炉法炭黑12份，硫磺1.5份，促进剂NS1份，氧化锌3份，硬脂酸2份，钛酸酯偶联剂2份。
[0034]制备方法：
[0035](1)将硫酸钙晶须加入到高速混合机中，在90℃下加入钛酸酯偶联剂，混合3min，得到改性硫酸钙晶须，干燥待用；
[0036]改性后的硫酸钙晶须长径比15～20，平均直径0.5～1μm；
[0037](2)将丁苯橡胶、石墨烯、改性硫酸钙晶须和炉法炭黑在开炼机上混炼7min；
[0038](3)加入硫磺、NS、硬脂酸和氧化锌，混炼4min，制成片；辊间距0.5mm～2mm，辊温100℃。
[0039]本实施例产品力学性能测试按ATSM标准规定方法进行，结果见表1。
[0040]对比例1
[0041]本对比例除不加入石墨烯外，其他参数、步骤与实施例1相同。
[0042]表1
[0043][0044]以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性丁苯橡胶复合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：丁苯橡胶100份，硫酸钙晶须8～12份，石墨烯5～10份，炉法炭黑10～15份，硫磺0.5～1.5份，促进剂NS 0.5～1份，氧化锌2～3份，硬脂酸1～5份，钛酸酯偶联剂1～5份。2.根据权利要求1所述的石墨烯改性丁苯橡胶复合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：丁苯橡胶100份，硫酸钙晶须10份，石墨烯8份，炉法炭黑12份，硫磺1份，促进剂NS 0.8份，氧化锌3份，硬脂酸2份，钛酸酯偶联剂2份。3.如权利要求1或2所述的石墨烯改性丁苯橡胶复合材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：(...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClC零八L九零六，
申请(专利权)人：桃江县缘湘聚文化传媒有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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