[发明专利]一种抗静电石墨烯乳胶浆料及其工艺和应用

说明书

本发明提供一种抗静电石墨烯乳胶浆料及其工艺和应用。抗静电石墨烯乳胶浆料包括如下重量份数的组分：天然乳胶70～90份、硫化剂2～5份、抗静电剂2～5份和功能化石墨烯2～8份；功能化石墨烯包括如下质量百分含量的原料组分：氧化石墨烯8～15％、碱性化合物2～7％、十八烷基胺5～10％和还原剂70～85％。制备抗静电石墨烯乳胶浆料的工艺如下：将抗静电剂、硫化剂、水以及任选的促进剂和抗氧剂混合均匀，得到混合物A；然后将混合物A和功能化石墨烯混合均匀，得到混合物B；最后将混合物B与天然乳胶混合均匀，得到抗静电石墨烯乳胶浆料。本发明提供的抗静电石墨烯乳胶浆料具有较好的抗静电性，适用于制备靠垫或床垫。

技术领域

本发明属于天然橡胶复合材料领域，具体涉及一种抗静电石墨烯乳胶浆料及其工艺和应用。

背景技术

天然橡胶，一种由90％以上的异戊二烯组成的天然高分子，是一种自补强橡胶，具有非常优异的机械性能如耐磨性、拉伸强度和弹性等，广泛应用于如汽车轮胎及座椅、医疗用品、航空服、减震器件、家居用品等领域。天然橡胶属于非极性橡胶，具有较高的体积电阻率，但是当其表面受到运动、应力和摩擦作用时，容易造成电荷积聚，形成静电，而静电的释放容易危害人体健康，加速橡胶制品表面的老化。因此，在橡胶制品越来越广泛使用的今天，如何消除静电的危害是橡胶行业的重要工作。通常情况下，主要通过减轻或防止摩擦以及通过添加抗静电剂这两类方法来防止静电积累。

例如CN105542236A公开了一种抗静电天然橡胶材料及其制备方法。所述抗静电天然橡胶由下述重量份的原料组成的：十六烷基三甲基氯化铵1～2份、天然橡胶100～140份、高岭石20～30份、二甲基亚砜400～500份、甲醇900～1000份、N-甲基咪唑70～80份、溴乙烷100～120份、纳米氧化硅4～6份、脂肪酸聚乙二醇酯2～3份、硫磺1～1.6份、防老剂D1～2份、棕榈蜡3～4份、水解聚马来酸酐1～2份、氢氧化镁3～4份、磷酸三乙酯0.7～1份。该技术方案中虽然使用抗静电剂提高了橡胶材料的抗静电性，但是并不能从根本上防止静电。

CN107915874A公开了一种抗静电耐腐蚀橡胶材料。所述抗静电耐腐蚀材料由以下重量份的原料制成：天然橡胶75～85份、顺丁橡胶30～40份、茂金属乙烯-已烯共聚物8～18份、纳米二氧化钛2～6份、聚苯乙烯磺酸1～5份、大豆油2～6份、聚烯烃弹性体2～6份、导电纤维1～7份、抗静电剂1～3份、氧化锂0.5～1.5份、氧化锌0.5～1.5份、氧化硼0.5～1.5份、二氧化碲0.5～1.5份、载银沸石1～5份、硬脂酸3～5份、促进剂5～9份、石墨烯5～12份、氧化锌晶须2～8份、膨润土10～30份、阻燃剂4～8份、复合稀土氧化物2～8份，其中所述导电纤维是连续性碳纤维。该技术方案中通过导电纤维、抗静电剂和氧化锌晶须的协同配合作用，使制备得到的橡胶材料具有良好的抗静电性，但是其不适于用制作床垫、靠垫等家居用品。

CN110256743A公开了轮胎用抗静电、耐磨石墨烯基橡胶。所述石墨烯基橡胶包括如下重量份数的原料组分：石墨烯改性天然橡胶10～20份、丁苯橡胶40～50份、氢化丁腈橡胶15～25份、氧化锌2～3份、硬脂酸2～5份、硬质炭黑30～40份、石蜡油1～2份、氮化铝5～10份、硅灰石粉10～15份、方解石粉10～15份、增塑剂癸二酸二辛酯2～6份、防老剂MB 1～2份、防老剂264 0.2～1份、甲基丙烯酸盐0.8～1.5份、过氧化二异丙苯0.3～0.5份、促进剂CZ 0.6～1份、促进剂DM 1～1.2份、硫磺粉0.4～0.6份。该技术方案制备得到的石墨烯基橡胶虽然具有较好的力学性能和一定的抗静电性，但是其抗静电效果较差。

因此，如何提供一种具有较好的抗静电性，且适用制备家居用品的天然乳胶浆料已成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗静电石墨烯乳胶浆料及其工艺和应用。本发明通过对抗静电石墨烯乳胶浆料组分的设计，进一步通过功能化石墨烯和抗静电剂的配合使用，制备得到的石墨烯乳胶浆料具有较好的抗静电性，适用于制备靠垫或床垫等居家用品。