[发明专利]一种适用于拐杖的高止滑性能石墨烯复合材料

说明书

本发明提供一种适用于拐杖的高止滑性能石墨烯复合材料，包括以下原料：丁基橡胶，高苯乙烯，天然橡胶，三元乙丙胶，石墨烯，氧化锌，硬脂酸锌，硬脂酸，无味交联剂，发泡剂。该复合材料以天然橡胶，顺丁橡胶，三元乙丙胶为基础材料，添加石墨烯，氧化锌，硬脂酸锌，硬脂酸，无味交联剂，发泡剂助剂等。石墨烯具有很高的强度和很好的韧性，使得材料性能稳定，不易变形，其和橡胶紧密结合，有助于提高橡胶制品的强度、硬度和稳定性，从而增加材料的摩擦力，用于拐杖制作时止滑性能良好；其中三元乙丙胶具有良好的低温特性，工艺操作容易；无味交联剂和发泡剂生产过程分解不产生臭味，使用过程中不分解，使产品更具环保性。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种适用于拐杖的高止滑性能石墨烯复合材料。

背景技术

拐杖一种辅助行走的简单器械，通常是一根木制或金属棍子，属于一种重要的医疗康复辅助用具，分手杖、肘杖、腋杖，其中手杖主要用于轻度需要，例如老年人或登山者，手杖不属于残疾人用品，肘杖属于中度下肢残疾人用品。拐杖的种类和制作取材形形色色，其中以竹、木制为最多。中国人喜欢用竹杖，它轻巧而富于弹性。其他拐棍有藤、紫檀、红木、黄杨、降龙木、牛角、牙、骨、金属等。据说，阴沉木手杖最为珍稀，阴沉木是木材因地壳变动而埋于土中，一般多为杉木“阴沉”而成，做成的拐棍质坚耐用，但存世寥寥，不易找寻。其次是铝合金不锈钢类。现代拐棍主要追求质量轻、承重大、便携带。所以铝合金材质已备受人们喜爱。

拐杖顶端有一个把手，充当行走时的“第三条腿”，稳定身体，也有三足或四足的，把手和足部一般为橡胶制品，为起强防滑作用，有的还结合了一个折叠小凳子。一般是老人和残疾人使用。杖一般高过人头累极的时候可以用双手扶一扶，拐只可以拄。但是一般橡胶制品防滑性能一般，强度有限，老人或者残疾人使用时容易滑倒或者受力后断裂。

石墨烯是一种以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，其作为橡胶的补强材料，少量填充即可大幅度提高橡胶的机械性能，相应的提高橡胶制品的强度、硬度和耐摩擦力。开展石墨烯与橡胶复合材料的研究，对于提高我国橡胶产业的整体水平意义重大。然而，实际生产加工过程中，石墨烯在橡胶基体中的分散一直是困扰石墨烯橡胶复合材料的瓶颈，由于表面张力和自聚集的原因，橡胶和石墨烯之间结合力很低，极易相分离，从而是复合材料的性能大打折扣，远达不到预期的效果。

为了解决以上问题，开发一种适用于拐杖的高止滑性能石墨烯复合材料是很有前途的。

发明内容

基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种适用于拐杖的高止滑性能石墨烯复合材料，该材料具有具有很高的硬度和强度，能够承受较大压力不变形开裂，同时产品摩擦力高，具有高止滑性。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于拐杖的高止滑性能石墨烯复合材料，所述复合材料的基本组成包括以下重量份原料：丁基橡胶30～40份，高苯乙烯橡胶10～20份，天然橡胶25～35份，三元乙丙胶15～25份，石墨烯5～15份，氧化锌3～13份，硬脂酸锌2～8份，硬脂酸2～8份，无味交联剂1～3份，发泡剂2～6份。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述复合材料的基本组成包括以下重量份原料：丁基橡胶35份，高苯乙烯15份，天然橡胶30份，三元乙丙胶20份，石墨烯10份，氧化锌8份，硬脂酸锌5份，硬脂酸5份，无味交联剂2份，发泡剂4份。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述无味交联剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述发泡剂为碳酸氢钠、N，N′-二甲硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺、二苯磺酰肼醚、对甲苯磺酰肼中的一种。

本发明还提供一种适用于拐杖的高止滑性能石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：