[发明专利]一种石墨烯增强三元乙丙橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯增强三元乙丙橡胶，包括如下重量份组成：添加石墨烯改性之后，三元乙丙橡胶的拉伸强度得到很大提高，整体强度增强。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，更具体地说，它涉及一种石墨烯增强三元乙丙橡胶及其制备方法。

背景技术

三元乙丙橡胶(EPDM)是由乙烯、丙烯经溶液共聚合而成的橡胶，再引入第三单体。三元乙丙橡胶基本上是一种饱和的高聚物，是综合性能优良的合成橡胶，具有极好的电性能，老化性能。但由于不含结晶体，所以强度很低，适用范围受到很大的限制。

为了提高EPDM材料的强度，常用纤维来增强EPDM。近年来研究最多的是用尼龙(PA)对EPDM增强来提高其撕裂强度和拉伸强度，对EPDM-PA体系的配方和硫化方法的研究表明，EPDM与PA配比为52:35时，EPDM材料达到更好的力学性能。另外，最近有研究发现用三聚氰胺纤维增强的EPDM材料具有良好的拉伸强度，而且还表现出塑料的加工特性。但这些增强手段都是在已合成好的EPDM的基础上再进行强度改进，没有从EPDM的制备过程中对其进行改进。

石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，具有优异的力学性能而被广泛应用于各类有机、无机材料的增强作用中，利用石墨烯增强EPDM也有相关报道，但都是在已合成好的EPDM上再添加石墨烯进行改性，而将石墨烯直接应用在EPDM的合成上还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种从合成上增加石墨烯改进三元乙丙橡胶强度，从而得到高强度的三元乙丙橡胶及其制备方法。

本发明的第一目的是提供一种石墨烯增强三元乙丙橡胶。

为实现上述目的，通过以下技术手段实现：

一种石墨烯增强三元乙丙橡胶，包括如下重量份组成：

进一步优化为：一种石墨烯增强三元乙丙橡胶，包括如下重量份组成：

进一步优化为：一种石墨烯增强三元乙丙橡胶，包括如下重量份组成：

进一步优化为：所述的第三单体为1,2-聚丁二烯含量在9％以上的聚丁二烯橡胶或3,4-聚异戊二烯在9％以上的聚异戊二烯橡胶或两者组合。

进一步优化为：所述的催化剂包括钒系催化剂、烷基铝化合物和活化促进剂，所述的钒系催化剂为VOCl₃、VO(P₂₀₄)₂、V(acac)₃、VOCl₃·nMOH、VO₂Cl·(三辛胺)、VO₂Cl₃·3(磷酸三丁酯)、VO(OH)·(八羟基喹啉)₂或VO(OH)·(ɑ-苯偶姻肟)₂中的一种或几种组合，其中M为C5～C8的烷基，2.5≤n≤3.5；所述的烷基铝化合物为三甲基铝、三乙基铝、三氯三乙基二铝、二氯乙基铝、一氯二乙基铝或二氯异丁基铝中的一种或几种组合；所述的活化促进剂为三氯醋酸乙酯、CH₃Cl、CH₂Cl₂或CHCl₃中的一种或几种组合。

进一步优化为：所述的有机溶剂为C5～C10的饱和烷烃。

进一步优化为：所述的终止剂为二甲基二硫代氨基甲酸钠、多硫化钠、亚硝酸钠中的一种或几种组合。

进一步优化为：所述的稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅中的一种或几种组合。