[发明专利]一种NRL/ESBR/SiO2

说明书

本发明涉及一种NRL/ESBR/SiOsubgt;2/subgt;@GO复合材料的制备方法，通过硅烷偶联剂的并用和原位生成的方法制备SiOsubgt;2/subgt;@GO杂化填料，探究了SiOsubgt;2/subgt;与GO进行杂化最优比例，通过气体诱导辅助喷射絮凝设备制备母胶。杂化材料可以作为反应增容剂改善与橡胶基体的界面相容性和交联密度。并且，填料在橡胶基体中分散的更加均匀，橡胶复合材料的力学性能，抗湿滑性能和导热性能得到显著提高。

技术领域

本发明涉及橡胶复合材料生产技术领域，尤其涉及一种

NRL/ESBR/SiO₂@GO复合材料的制备方法。

背景技术

因为白炭黑表面具有硅羟基所以有亲水性，加入橡胶中不易分散容易团聚，与橡胶分子链的相容性较差，严重影响绿色轮胎的的质量。因为白炭黑是热和电的不良导体，当大量添加到轮胎中时，汽车行驶时轮胎与地面摩擦产生的热量不能及时传导出来，影响轮胎的性能与使用。

氧化石墨烯比表面积大，具有优异的力学性能，导电导热性能，气体阻隔性能，可以作为补强填料少量的加入橡胶中。因此，关于氧化石墨烯/橡胶复合材料的研究大量涌现，橡胶复合材料的性能也得到很大的提升。但是，氧化石墨烯较高的比表面积和范德华相互作用，导致与橡胶的界面相互作用较差，容易团聚，使补强效果变差，限制了氧化石墨烯在橡胶领域的应用。

在以往的研究中，使用含硫的硅烷偶联剂对白炭黑和氧化石墨烯进行共同改性和接枝之后加入到橡胶中制备复合材料。这种方法只是对白炭黑和氧化石墨烯进行表面功能化改性，提高了与橡胶基体的相容性，但是并没有对白炭黑与氧化石墨烯之间的相互作用进行研究，只进行简单的改性与共混，没有形成杂化填料网络。白炭黑和氧化石墨烯的杂化填料可以通过涂层法和静电自组装法等物理修饰的方法来制备，分别依靠白炭黑和氧化石墨烯之间的机械联锁和静电吸附作用。这方法制备的复合材料具有优良的导热和抗湿滑性能，但是存在两种粒子之间相互作用较弱的缺点。也可以通过化学方法制备杂化填料，这种化学接枝的方法将白炭黑与氧化石墨烯以化学键的方式连接，粒子之间的结合作用较强。但是，由于白炭黑以共价键的方式完全覆盖在氧化石墨烯的表面，使氧化石墨烯表面的初始含氧官能团减少，导致杂化填料与橡胶基体的相互作用减弱。因此，需要开发一种新的方法来制备与橡胶基体结合作用更强的白炭黑/氧化石墨烯杂化填料。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种填料分散性好，填料与橡胶基体界面相互作用好的NRL/ESBR/SiO₂@GO复合材料的制备方法，得到力学性能、抗湿滑性能和导热性能有提升的NRL/ESBR/SiO₂@GO复合材料。这种改性方法通过硅烷偶联剂KH560并用在氧化石墨烯GO表面原位生成白炭黑SiO2，两种粒子通过共价键链接，粒子之间相互作用更强，分散性和补强效果更好。并通过三因素三水平的正交试验得到温度、pH和时间对原位生成白炭黑粒径大小的影响程度选择最优工艺实现官能团增多。

本发明的技术方案是：

提供一种NRL/ESBR/SiO₂@GO复合材料的制备方法，包括：

氧化石墨烯GO表面增加环氧基团步骤；

纳米白炭黑SiO₂表面含有氨基步骤；

制备SiO₂@GO杂化材料步骤，利用原位生成白炭黑SiO₂表面的氨基与氧化石墨烯GO表面的环氧基团的开环反应，在原位生成白炭黑SiO₂的过程中直接接枝到氧化石墨烯GO表面，制备SiO₂@GO杂化材料；在原位生成白炭黑的过程中的温度为50-70℃、pH为8-10、时间为6-12h；以及