[发明专利]一种基于石墨烯的汽车轮胎胎面胶的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于石墨烯的汽车轮胎胎面胶的制备方法，包括以下步骤：1）氧化石墨烯的制备，2）石墨烯的制备，3）石墨烯/丁苯橡胶复合材料的制备，4）胎面胶的制备，所述胎面胶包括以下组分：丁苯橡胶、顺丁橡胶、炭黑、石墨烯、环烷油、氧化锌、硬脂酸、防老剂、硫磺、促进剂；所述胎面胶的制备方法如下：按上述配方将胶料放入密炼机中进行混炼加工，得到混炼胶，将制备的混炼胶置于辊筒挤出压出机中进行压延后，通过后口型板压出，得到半成品胎面。本发明所制备的胎面胶与传统胎面胶相比，具有更优异的性能，表现出高耐磨、低滚动阻力的特点，延长了使用寿命，符合绿色轮胎的要求。

主权项

1.一种基于石墨烯的汽车轮胎胎面胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）氧化石墨烯的制备①取3~5g硝酸钠和8~10g可膨胀石墨依次放入三口烧瓶中，将三口烧瓶放置在0℃的冰水浴中，在搅拌条件下，向三口烧瓶中加入200~250mL浓硫酸，并搅拌均匀，然后向三口烧瓶中加入25~30g高锰酸钾，继续搅拌1.5~2.5h；②将阶段1）步骤①的三口烧瓶从冰水浴中取出，放置在常温下，继续搅拌反应至反应液呈深绿色，然后缓慢向三口烧瓶中滴加400~500mL去离子水，使反应液逐渐变为棕黄色；③将阶段1）步骤②的三口烧瓶放到100℃的开水浴中，继续搅拌反应15~20min，然后向三口烧瓶中加入1~1.2L去离子水，搅拌均匀，然后在搅拌的条件下加入20~25mL质量分数为30%的过氧化氢溶液，使反应液的颜色由棕黄色变为金黄色；④将阶段1）步骤③的反应液放到离心机中进行离心，将离心得到的反应物用去离子水洗涤3~5遍，然后向洗涤后的反应物中加入20~30mL质量分数为15%的稀盐酸，在搅拌的条件下继续反应20~30min，然后将反应液离心，将离心得到的沉淀物用去离子水洗涤3~5遍，然后将产物放到40~50℃的烘箱中烘干，即可得到氧化石墨烯；2）石墨烯的制备取1~2g阶段1）制备的氧化石墨烯放入烧杯中，并向烧杯中加入0.5~1L去离子水，然后将烧杯放到超声仪中进行超声剥离，超声剥离时间为36~48h，超声剥离后得到稳定的分散液，然后取3~6g茶多酚，在搅拌条件下加入到上述的分散液中，继续超声1~2h，将溶液倒入反应釜中，控制反应温度为80℃，反应时间为5~8h，将反应后的溶液离心、分离，得到沉淀物，然后将沉淀物放到40~50℃的烘箱中烘干、备用；3）石墨烯/丁苯橡胶复合材料的制备取1g阶段2）制备的石墨烯，加入去离子水1.0L，配成浓度为1g/L的混合溶液，然后向混合溶液中加入一定量的丁苯胶乳，在搅拌条件下共混1~1.5h，然后向反应物中滴加质量浓度为1%的氯化钙溶液，使丁苯胶乳絮凝，最后得到石墨烯/丁苯橡胶复合材料，用去离子水将石墨烯/丁苯橡胶复合材料洗涤5~10遍，最后将石墨烯/丁苯橡胶复合材料放到50℃的烘箱中干燥24h；4）胎面胶的制备①所述胎面胶按重量份数计包括以下组分：石墨烯/丁苯橡胶复合材料73~77份（其中，丁苯橡胶70份、石墨烯3~7份）、顺丁橡胶30份、炭黑30~40份、环烷油5~10份、氧化锌3.5~5份、硬脂酸0.5~1.2份、防老剂1.0份、硫磺1.5~2.0份、促进剂1.5~2.5份；②胎面胶的制备方法：按上述配方将胶料放入密炼机中进行混炼加工，得到混炼胶，将制备的混炼胶置于辊筒挤出压出机中进行压延后，通过后口型板压出，得到半成品胎面。