[发明专利]一种氧化铁修饰石墨烯-硅橡胶复合材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种氧化铁修饰石墨烯‑硅橡胶复合材料及其制备方法，将100质量份甲基乙烯基硅橡胶、41‑45质量份白炭黑、12‑15质量份六甲基二硅氮烷、1.5‑3.0质量份多乙烯基硅油、0.5‑1.5质量份的γ‑Fe₂O₃‑RGO纳米粒子和1.5‑2.8质量份2，5‑二甲基‑2，5‑二叔丁基过氧化己烷进行混炼，然后进行硫化成型。本发明的有益效果是使用氧化铁修饰石墨烯作为添加剂与硅橡胶基体复合，提高硅橡胶复合材料的老化后拉伸强度。

主权项

一种氧化铁修饰石墨烯‑硅橡胶复合材料，其特征在于：在氧化铁修饰石墨烯‑硅橡胶复合材料老化过程中Fe³⁺被还原为Fe²⁺，增加Fe³⁺捕捉自由基的量，氧化铁以及石墨烯的加入协同提高硅橡胶复合材料在热氧稳定性上的性能，按照下述步骤进行：步骤1，将100质量份的硅橡胶生胶在温度42‑48℃的双辊上，混炼3‑8min，使硅橡胶生胶均匀粘辊；步骤2，按顺序加入41‑45质量份的白炭黑、12‑15质量份的六甲基二硅氮烷和1.5‑2.8质量份的多乙烯基硅油，混炼12‑15min，将胶料混炼均匀；步骤3，分别加入0.5‑1.5质量份的氧化铁修饰的石墨烯纳米粒子，混炼6‑9min。混炼均匀后，再加入1.1‑1.5质量份的2，5‑二甲基‑2，5‑二叔丁基过氧化己烷，混炼9‑12min后打卷下片；步骤4，将步骤3所得的混炼胶装入模具中，在温度为160‑200℃，压力为8‑12MPa的条件下热压8‑12min硫化成型，冷却后得到硫化胶片，将硫化胶片置于180‑220℃的环境下3‑5h，然后自然降温到室温20‑25℃；其中，所述步骤1中，所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述步骤3中氧化铁修饰的石墨烯纳米粒子的制备方法：取1.0‑2.5质量份的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于100‑300mL的无水乙醇中，在上述Fe(NO₃)₃的乙醇溶液中加入0.1‑0.5质量份的石墨烯(RGO)，搅拌和超声分散2‑4h，向上述分散液中加入0.5‑2.0质量份的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，搅拌至十二烷基苯磺酸钠(SDBS)完全溶解后，逐滴加入34‑55质量份的氨水，静置20‑40min后过滤，对产物洗涤干燥后，将上述产物置于55‑65℃真空烘箱中干燥70‑76h，将干燥后的产物置于管式马弗炉中，在惰性气体保护下500‑700℃煅烧4‑6h，随后退火至室温20‑25℃，得到氧化铁修饰的石墨烯纳米粒子，即γ‑Fe₂O₃‑RGO纳米粒子。