[发明专利]高耐磨高阻隔导热橡胶、其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高耐磨高阻隔导热橡胶及其制备方法。所述制备方法包括：将水性丁苯橡胶和/或天然乳胶与磺化石墨烯的水分散液均匀混合，并在60～130℃恒温烘干，之后塑炼0.5～2h，获得目标产物。优选的，所述磺化石墨烯的径向尺寸为0.05μm～100μm，厚度为0.5nm～20nm，其中磺酸基的含量以碳硫的摩尔比表示为12∶1～3∶1。本发明的高耐磨高阻隔导热橡胶具有优异的耐磨性能、气体阻隔性能和高热导率，可广泛用于密封材料、轮胎及导热橡胶等领域，且其制备工艺简单，易于实施和调控，工艺条件温和，原料来源广泛，便于规模化生产。

技术领域

本发明涉及一种橡胶，特别涉及一种高耐磨高阻隔导热橡胶、其制备方法与应用。

背景技术

橡胶作为一种重要的工业材料，已经被广泛应用于交通工具、工业设备、医疗器械、建筑等领域。但鉴于传统橡胶，例如天然橡胶存在物理、机械性能较差等缺点，同时由于工业的飞速发展，对橡胶材料的性能要求也越来越高。为此，人们发展了多种对橡胶进行物理、化学改性的方法，以提升橡胶材料的性能。

目前常用的一种改性方法是通过在橡胶内添加填料(如炭黑、二氧化硅等)来提高其性能。近年来，石墨烯和碳纳米管(CNTs)等纳米碳材料也因其优良特性成为橡胶增强改性的又一重要填料。

例如，CN1663991A采用喷雾干燥法制备了含有CNTs的改性粉末天然橡胶，其力学性能较传统粉末橡胶有显著提高，但其导热性能等并无明显改善。又例如，CN103923359A采用将化学还原的改性石墨烯与天然胶乳混合、干燥及硫化的方式，制得了一种导电石墨烯/天然橡胶纳米复合材料，但其耐磨性能、导热性能、气体阻隔性能等并不理想。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种高耐磨高阻隔导热橡胶、其制备方法与应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

在一些实施例中提供了一种高耐磨高阻隔导热橡胶的制备方法，其包括：将水性丁苯橡胶和/或天然乳胶与磺化石墨烯的水分散液均匀混合，并在60～130℃恒温烘干，之后塑炼0.5～2h，获得目标产物。

较为优选的，所述磺化石墨烯的径向尺寸为0.05μm～100μm，厚度为0.5nm～20nm。

较为优选的，所述磺化石墨烯中磺酸基的含量以碳硫的摩尔比表示为12∶1～3∶1。

在一些较为具体的实施例中，所述制备方法可以包括：将质量比为80～99.9∶0.1～20的水性丁苯橡胶和/或天然乳胶溶液与磺化石墨烯的水分散液均匀混合后烘干、塑炼。

优选的，所述水性丁苯橡胶和/或天然乳胶溶液与磺化石墨烯的水分散液的质量比为1％～30％。

较为优选的，所述磺化石墨烯的水分散液的浓度为1wt％～20wt％，优选为1％～10％。

较为优选的，所述水性丁苯橡胶和/或天然乳胶溶液的浓度为30wt％～70wt％，优选为1％～10％。

进一步的，所述制备方法还可包括：将所述目标产物与助剂混炼，所述助剂包括促进剂和/或防老剂。

显然的，所述助剂还可包括其它业界所知的辅助材料，例如抗氧剂、增粘剂等等。

在一些实施例中还提供了由所述方法制备的高耐磨高阻隔导热橡胶。

在一些实施例中还提供了一种组合材料，其包含所述的高耐磨高阻隔导热橡胶。

所述的组合材料可以是密封材料、弹性材料等，其可以所述高耐磨高阻隔导热橡胶作为基础组分，并添加其它辅助材料而形成，或者，也可以采用所述高耐磨高阻隔导热橡胶作为辅助材料与基础组分配合形成。