[发明专利]一种原位反应剥离膨胀石墨制备橡胶纳米复合材料的方法

权利要求书

1.一种原位反应剥离膨胀石墨制备橡胶纳米复合材料的方法，通过在密炼机中，氢化丁腈橡胶作为基体，以路易斯酸为催化剂，膨胀石墨与二烯体或亲二烯体的迪尔斯-阿尔德反应，并且借助橡胶传递的强剪切力，使得经过化学修饰的膨胀石墨原位剥离成石墨烯，原位制得石墨烯/橡胶纳米复合材料；其特征是：所述的二烯体为带有侧基的含有共轭双键的杂环化合物，亲二烯体为含有双键并且带有羰基、氰基或酯基的化合物。

2.根据权利要求1所述的制备橡胶纳米复合材料的方法，其特征是：首先，将二烯体或亲二烯体与膨胀石墨加入溶剂中进行超声分散，然后，除去溶剂；在密炼机中将氢化丁腈橡胶、路易斯酸与超声分散后的膨胀石墨与二烯体或膨胀石墨与亲二烯体在130-180℃高温下剪切，发生迪尔斯-阿尔德反应，并且借助氢化丁腈橡胶传递的强剪切力，使得经过化学修饰的膨胀石墨原位剥离成石墨烯；最后将产物在160℃通过平板硫化机进行热压成型。

3.根据权利要求1或2所述的制备橡胶纳米复合材料的方法，其特征是：各组分的质量份数为橡胶100份，膨胀石墨为1-5份，路易斯酸为0.2-1份，二烯体或亲二烯体为10-50份。

4.根据权利要求3所述的制备石墨烯/橡胶纳米复合材料的方法，其特征是：具体制备步骤为：

(1)按照质量配比，将膨胀石墨，二烯体或亲二烯体加入到溶剂中，并超声分散20-60min；

(2)超声分散后将溶剂加热蒸发；

(3)按照质量配比将氢化丁腈橡胶、路易斯酸、超声分散后的膨胀石墨与二烯体或膨胀石墨与亲二烯体加入到密炼机中，转速设置在100-130r/min；升高温度并控制反应温度在130-180℃，反应时间为40-60min；

(4)将步骤(3)的产物在160℃通过平板硫化机进行热压成型。

5.根据权利要求1或2所述的制备橡胶纳米复合材料的方法，其特征是：所述二烯体选自下列物质中的一种或它们的混合物：甲氧基噻吩、糠胺、糠硫醇、噻吩甲胺、糠基甲基硫醚。

6.根据权利要求1或2所述的制备橡胶纳米复合材料的方法，其特征是：所述亲二烯体选自下列物质中的一种或它们的混合物：巴豆酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、富马酸酐、四氰基乙烯。

7.根据权利要求1或2所述的制备橡胶纳米复合材料的方法，其特征是：所述路易斯酸选自下列物质中的一种或它们的混合物：氯化铁、氯化铝、氯化锑、氯化镁、氯化锌、四氟化硼酸锌、三氟甲磺酸镱、硝酸铜。

8.根据权利要求4所述的制备橡胶纳米复合材料的方法，其特征是：所述溶剂为四氢呋喃。