本发明涉及功能材料技术领域,具体涉及一种改性氧化石墨烯填充NR硫化胶的制备方法。
背景技术:
导热橡胶不仅可以提供有效的散热途径,而且能起到绝缘和减震的作用,在航空航天和电子电器等领域具有广阔的应用前景。氧化石墨烯(GO)具有机械强度高(63 GPa)、导热性好、比表面积大和成本低的特点,可提高聚合物的物理机械性能和导热性能。离子液体(ILs)是一种室温下呈液态的熔融盐,由于具有不易挥发、热稳定性高、可设计性和良好的溶解性等特点,可用于改性各种填料,如碳纳米管。以改善填料在基质中的分散程度。采用ILs改性GO(GO-ILs),使其在溴化丁基橡胶中的分散性得到明显提高,添加了质量分数4%的GO—ILs硫化胶的导热系数是未填充溴化丁基橡胶的1.3倍。刘晓亮等采用ILs改性炭黑来增强丁腈橡胶,发现硫化胶的物理机械性能得到明显提高。已经对未改性GO在天然橡胶(NR)中的增强作用进行了研究,然而经改性的GO在NR中的应用研究还很少。
技术实现要素:
本发明旨在提出一种改性氧化石墨烯填充NR硫化胶的制备方法。
本发明的技术方案在于:
改性氧化石墨烯填充NR硫化胶的制备方法,其特征在于:
(1)改性氧化石墨烯的制备
称取GO粉末置于研钵中,将GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液中,,在玛瑙研钵中研磨40~45min,然后烘干得到GO-ILs;
(2)GO-ILs填充NR硫化胶的制备
配方:NR100份,氧化锌4份,硬脂酸6份,促进剂M 1.5份,防老剂RD 4份,石蜡油1份,硫黄3份,GO-ILs变量0~4份;
将NR在开炼机上塑炼10~12 min,然后按照上述配方加入配合剂进行混炼,最后薄通下片;停胶22~24 h,在平板硫化机上硫化制得改性氧化石墨烯填充NR硫化胶。
所述的ILs和丙酮溶液中ILs与丙酮的质量比为1:5。
所述的GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液时,GO和ILs的质量比为1:2。
所述的混炼过程中,加入配合剂的顺序为氧化锌、硬脂酸、促进剂M、防老剂RD、GO-ILs、石蜡油及硫黄。
所述的配方为:NR100份,氧化锌4份,硬脂酸6份,促进剂M 1.5份,防老剂RD 4份,石蜡油1份,硫黄3份,GO-ILs0.5份。
所述的配方为:NR100份,氧化锌4份,硬脂酸6份,促进剂M 1.5份,防老剂RD 4份,石蜡油1份,硫黄3份,GO-ILs1份。
本发明的技术效果在于:
本发明使得天然橡胶硫化胶的储能模量和玻璃化转变温度下降,导热性能提高;当GO-ILs质量达到4份时,天然橡胶硫化胶的导热系数与未填充者相比可增加91%。
具体实施方式
改性氧化石墨烯填充NR硫化胶的制备方法,其特征在于:
实施例1
(1)改性氧化石墨烯的制备
称取GO粉末置于研钵中,将GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液中,,在玛瑙研钵中研磨40~45min,然后烘干得到GO-ILs;
(2)GO-ILs填充NR硫化胶的制备
配方:NR100份,氧化锌4份,硬脂酸6份,促进剂M 1.5份,防老剂RD 4份,石蜡油1份,硫黄3份,GO-ILs变量0~4份;
将NR在开炼机上塑炼10~12 min,然后按照上述配方加入配合剂进行混炼,最后薄通下片;停胶22~24 h,在平板硫化机上硫化制得改性氧化石墨烯填充NR硫化胶。
其中,所述的ILs和丙酮溶液中ILs与丙酮的质量比为1:5。所述的GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液时,GO和ILs的质量比为1:2。所述的混炼过程中,加入配合剂的顺序为氧化锌、硬脂酸、促进剂M、防老剂RD、GO-ILs、石蜡油及硫黄。所述的配方为:NR100份,氧化锌4份,硬脂酸6份,促进剂M 1.5份,防老剂RD 4份,石蜡油1份,硫黄3份,GO-ILs0.5份。
实施例2
(1)改性氧化石墨烯的制备
称取GO粉末置于研钵中,将GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液中,,在玛瑙研钵中研磨40~45min,然后烘干得到GO-ILs;
(2)GO-ILs填充NR硫化胶的制备
配方:NR100份,氧化锌4份,硬脂酸6份,促进剂M 1.5份,防老剂RD 4份,石蜡油1份,硫黄3份,GO-ILs变量0~4份;
将NR在开炼机上塑炼10~12 min,然后按照上述配方加入配合剂进行混炼,最后薄通下片;停胶22~24 h,在平板硫化机上硫化制得改性氧化石墨烯填充NR硫化胶。
其中,所述的ILs和丙酮溶液中ILs与丙酮的质量比为1:5。所述的GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液时,GO和ILs的质量比为1:2。所述的混炼过程中,加入配合剂的顺序为氧化锌、硬脂酸、促进剂M、防老剂RD、GO-ILs、石蜡油及硫黄。所述的配方为:NR100份,氧化锌4份,硬脂酸6份,促进剂M 1.5份,防老剂RD 4份,石蜡油1份,硫黄3份,GO-ILs1份。