[发明专利]一种高耐磨石墨烯改性天然橡胶及其制备方法

权利要求书

1.一种高耐磨石墨烯改性天然橡胶，其特征在于，由以下重量份配比的原料制备而成：共混改性天然橡胶100份，改性氧化石墨烯0~3份且不为0，耐磨炭黑35~65份，其它耐磨填料5~20份，氧化锌2~7份，硬脂酸1~4份，防老剂RD1~4份，防老剂4010 NA 1~4份，硫化促进剂1~4份，硫磺1~2份，增容剂0.1~3份，操作油1~7份；

所述共混改性天然橡胶为天然橡胶与其它橡胶按重量份数比为（9~1）:（1~2）的混合橡胶，其它橡胶为顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、高反式-1,4-聚丁二烯-异戊二烯共聚橡胶、丁基橡胶和硅橡胶中的一种或多种；

所述改性氧化石墨烯由次磺酰胺类硫化促进剂与氧化石墨烯反应制得，反应步骤为：将次磺酰胺类硫化促进剂与无水乙醇溶液按质量比为1:（0.2~0.5）混合并溶解；氧化石墨烯与去离子水按质量比为2:（1~0.5）进行混合；在60~80℃温度下，将次磺酰胺类硫化促进剂-无水乙醇溶液倒入氧化石墨烯水溶液中搅拌1~3h；将反应后的混合液进行抽滤、洗涤、离心、干燥，即得到所述的改性氧化石墨烯；

所述次磺酰胺类硫化促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的至少一种，次磺酰胺类硫化促进剂与氧化石墨烯的重量份数比是（5~7）:1。

2.根据权利要求1所述的一种高耐磨石墨烯改性天然橡胶，其特征在于，所述耐磨炭黑为炭黑N110、炭黑N220、炭黑N234、炭黑N326、炭黑N330和炭黑N375中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种高耐磨石墨烯改性天然橡胶，其特征在于，所述其它耐磨填料为二硫化钼、碳纤维粉、碳纳米管、二氧化硅、氧化锌晶须、粉煤灰、高岭土及粘土中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种高耐磨石墨烯改性天然橡胶，其特征在于，所述增容剂为硅烷偶联剂KH550、马来酸酐化聚丁二烯和过氧化二异丙苯中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种高耐磨石墨烯改性天然橡胶，其特征在于，所述硫化促进剂为硫化促进剂NOBS、硫化促进剂TMTD、硫化促进剂M、硫化促进剂TT及硫化促进剂CZ中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高耐磨石墨烯改性天然橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）母胶制备：将改性氧化石墨烯均匀分散在去离子水中，得到石墨烯悬浮液；将天然橡胶胶乳加入去离子水稀释至质量比15~25%；按重量份配比将石墨烯悬浮液倒入天然胶乳稀释液中进行搅拌10~30min，然后进行絮凝、洗涤、干燥、得到母胶；

（2）共混胶制备：将母胶与重量份配比的其它橡胶在密炼机中进行混炼，然后依次加入重量份配比的炭黑、操作油、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂4010NA、其它耐磨填料和增容剂进行混炼；然后在开炼机上加入硫化促进剂、硫磺，再次进行混炼；然后在硫化机上进行橡胶硫化。

7.根据权利要求6所述的一种高耐磨石墨烯改性天然橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的天然橡胶胶乳的固含量是50~70%，石墨烯悬浮液中石墨烯的浓度为0.5~2mg/mL；所述步骤（2）中的橡胶硫化的温度为140~160℃、时间为15~30min。