[发明专利]一种碳纳米环保橡胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳纳米环保橡胶复合材料及其制备方法，属于橡胶制品技术领域，由于本发明实施例在传统的橡胶配方中添加了碳纳米材料（碳纳米管和/或石墨烯）、再生炭黑和/或再生胶粉，利用碳纳米材料优异的高补强、高导热（散热）、高导电性能，将碳纳米材料与再生炭黑、再生胶粉结合在一起使用，实现橡胶配方中再生炭黑、再生胶粉填充量的大幅提高，而且保持橡胶产品仍能保持原有的强度甚至还有提升；本发明实施例提供的碳纳米环保橡胶复合材料具有高性能和低成本的双层优势，促使废旧轮胎处理的良性循环。

本申请要求于2016年09月27日提交中国专利局、申请号为201610853832.7、发明名称为“一种碳纳米环保橡胶复合材料及其制备方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及橡胶制品技术领域，尤其涉及一种碳纳米环保橡胶复合材料及其制备方法。

背景技术

全球每年会产生大量的废旧轮胎，再生胶(粉)和再生炭黑是废旧轮胎处理的主要产物，但目前由于再生炭黑补强性能差、再生胶(粉)自身强度差的原因，导致他们不能在轮胎和橡胶制品中大量应用。

现在技术仅仅是把单一的再生炭黑或者再生胶(粉)添加到轮胎或者橡胶制品中已达到降低成本的目的，但是基于添加后强度大幅下降，因此实际生产中添加量较小，也往往是用于制备较低端橡胶产品。

中国专利CN201310457717.4，公开了一种预分散碳纳米管橡胶母粒的制备方法，，其中橡胶母粒包括下述重量份数的组分：碳纳米管5-100、橡胶5-100、蜡5-100、分散助剂0.5-50、防老剂0.5-5、活化剂0.1-10。但是它没有添加再生材料，仅是在正常材料下进行的实验。

发明内容

本发明提供一种碳纳米环保橡胶复合材料及其制备方法，旨在解决现有的再生胶(粉)和再生炭黑无法充分利用的技术问题，本发明将碳纳米材料(碳纳米管和石墨烯)或含有碳纳米材料的橡胶母粒与再生胶粉、再生炭黑配合在一起按照一定配方添加到轮胎和橡胶制品中，弥补由于添加再生胶粉和炭黑在轮胎和橡胶制品中而带来的强度缺陷，同时可实现降低成本，提高性能的目的。

本发明提供的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供的一种碳纳米环保橡胶复合材料，所述碳纳米环保橡胶复合材料包括以下重量份的原料：橡胶100份、碳纳米材料1～10份或者实际含有1～10重量份的碳纳米材料的碳纳米橡胶母粒、再生炭黑20～90份、硫磺1～3份、促进剂0.1～5份、配合剂0.5～50份。

可选的，所述碳纳米材料为碳纳米管或石墨烯。

可选的，所述碳纳米材料为碳纳米管和石墨烯的混合物，所述碳纳米材料中所述碳纳米管与所述石墨烯的重量份数比为2～8:1。

可选的，所述碳纳米环保橡胶复合材料还包括以下重量份的原料：炭黑或白炭黑10～90份，其中，所述白炭黑包括气相法白炭黑、沉淀法白炭黑中的一种或两种，所述炭黑包括N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N683、N754、N762、N765、N774、N787、N907、N908、N990、N991中的至少一种。

可选的，所述配合剂包括防老剂、氧化锌、硬脂酸、防焦剂、偶联剂、增塑剂、抗氧化剂、塑解剂、石蜡、微晶蜡中的至少一种，所述橡胶包括天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶中的至少一种，所述增塑剂包括芳烃油、环烷油、石蜡油、碳五、碳九、植物系树脂中的至少一种。

可选的，所述炭黑的碘吸收值为5～150g/kg，所述炭黑的DBP吸收值为30～150cm³/100g。