一种纳米复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及一种纳米复合材料及其制备方法，具体涉及一种利用湿法共混制备ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的复合材料，属于纳米材料改性填充橡胶的技术领域，

背景技术：

碳纳米管作为一维纳米材料，具有优异的物理机械性能，其主要是有呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。它具有非常大的长径比，直径通常在1-100nm之间，长度在数微米到数百微米。正是由于其大的长径比，碳纳米管在力学、电学、导电导热性能方面都表现非常优异。由于其具有优异的性能，碳纳米管在催化剂载体，橡胶塑料复合材料，电化学材料，光电传感等诸多领域都具有广阔的，潜在的应用前景。

正是由于碳纳米管巨大的长径比，比表面积大导致其极易产生团聚，在橡胶基体中分散性较差。正是由于碳纳米管具有极强的表面效应等纳米管特性，导致碳纳米管容易团聚和缠结，并且在橡胶中形成肉眼可见的疙瘩，会造成橡胶制品的力学性能明显降低。此外，碳纳米管体积大，密度小，在操作加工过程中极易产生飞扬，对环境产生污染和对原料产生浪费。

ufpcsbr的粒径在50-200nm范围内，并且具有颗粒表面交联密度大，内部交联密度小的梯度交联结构，并且ufpcsbr与天然橡胶和丁苯橡胶的相容性良好。以ufpcsbr颗粒作为分散相载体，带动碳纳米管良好的分散于混炼胶基体之中，防止碳纳米管团聚。

中国专利cn105482175a公开了一种多壁碳纳米管改性制备航空轮胎橡胶材料的制备方法，该方法将碳纳米管和天然胶乳在水相中共混，制备航空轮胎橡胶材料，提高了橡胶材料的力学性能，导电导热性和耐磨性。

中国专利cn104650400a公开了一种环戊二烯改性碳纳米管和橡胶的复合材料，该方法是用环戊二烯将碳纳米管改性，采用干法混炼将改性碳纳米管和橡胶混合，得到复合材料，具有高的导电导热性能，碳纳米管在橡胶中分散均匀的特点。

中国专利cn102372861a公开了一种天然橡胶/炭黑/白炭黑共沉反应制备复合橡胶及其制备方法，得到了与传统混炼胶基本物理性能相当的复合材料，用于胎面胶之后提高胎面的耐磨性和耐刺扎性能。

上述制备复合材料虽然采用湿法共沉技术制备天然橡胶复合材料，或者用改性碳纳米管与天然橡胶制备复合材料，一定程度上改善碳纳米管在橡胶中的分散情况，提高了其复合材料的力学性能，但是也只是部分改善，本发明中使用ufpcsbr与碳纳米管复合，进一步改善了碳纳米管在胶料中的分散，使用两者复合粉末，在极大提高其在胶料中分散的同时，也极大极高了材料的力学性能，导电，导热性能。

技术实现要素：

本发明提供了一种纳米复合材料及其制备方法，具体涉及一种用ufpcsbr(超细全硫化粉末羧基丁苯橡胶)与碳纳米管制备复合粉末，然后与橡胶胶乳混合，湿法制备ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的纳米复合材料。本发明减少了粉尘飞扬，减少能耗。

本发明的技术方案为：

一种纳米复合材料的制备方法，具体步骤如下：

(1)向超细全硫化羧基丁苯橡胶胶乳中添加其重量1-10％的辐射交联剂，搅拌30-60min，经过10-30kgy电子束照射，得到超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液；

优选的，向超细全硫化羧基丁苯橡胶胶乳中添加其重量5.5％的辐射交联剂，搅拌45min，经过20kgy电子束照射，得到超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液。

(2)将碳纳米管倒入水中，碳纳米管与水的质量比为0.5-5：99.5-95；在1000-3000rpm转速条件下，搅拌50-110min，制备碳纳米管浆料；

优选的，碳纳米管与水的质量比为3.5：96.5，在2000rpm转速条件下，搅拌65min。

(3)将质量比为1:1-10的超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液和碳纳米管浆料混合搅拌，搅拌30-60min，经过压力喷雾干燥，制得ufpcsbr和碳纳米管的复合粉末；

优选的，将质量比为1:5.5的超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液和碳纳米管浆料混合搅拌，搅拌40min。

(4)将步骤(3)获得的复合粉末加入到蒸馏水中，复合粉末与蒸馏水的质量比为0.5-5:99.5-95，剪切搅拌50-110min，得到稳定的悬浮液，然后将橡胶胶乳加入到悬浮液中，橡胶胶乳和复合粉末的比例为100：20-50，于常温下搅拌20-60min，使得复合粉末分散在胶乳中形成共混乳液，添加絮凝剂使共混乳液絮凝、过滤干燥12-24小时，得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的初始复合材料；

优选的，复合粉末与蒸馏水的质量比为2.5:97.5，剪切搅拌70min，得到稳定的悬浮液；橡胶胶乳和复合粉末的比例为100：35，于常温下搅拌30min，使得复合粉末分散在胶乳中形成共混乳液，添加絮凝剂使共混乳液絮凝、过滤干燥18小时。

(5)在步骤(4)中所得的初始复合材料中依次加入活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂，进行混炼，每100份橡胶胶乳对应活性剂5份、硬脂酸4份、防老剂2份、填充剂30份、增塑剂6份、促进剂1.5份、助硫化剂0.5份；活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂均单独加入，每加一种混炼3-4分钟，全部加入后得到混炼胶；将混炼胶静置24小时后，于150℃条件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的纳米复合材料。

进一步的，步骤(1)中所述辐射交联助剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmptma)，三丙烯酸丙烷三甲醇酯(tmpta)和季戊四醇四丙烯酸酯(peta)中的至少一种。

步骤(2)中所述碳纳米管选自单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和双壁碳纳米管中的至少一种碳纳米管，或者改性的碳纳米管，或者改性的碳纳米管分散液；碳纳米管优选为多壁碳纳米管。

步骤(3)中压力喷雾干燥的喷雾压力为0.1-0.5mpa，优选为0.25mpa；喷雾入口温度为80-160℃，优选为135℃；出口温度为50-80℃，优选为65℃。

步骤(4)中所述的橡胶胶乳的材料选自天然橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳中的至少一种胶乳；

所述絮凝剂选自硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种，或者甲醇、或者甲酸等絮凝剂。

步骤(5)中所述活性剂选自氧化锌、氧化镁、硫酚类、硫酚锌盐类或芳烃二硫化合物类中的任意一种；

防老剂选自橡胶防老剂4010、4010na、4020、4030、ble、tmq和rd中的任意一种或者两种的混合物；

所述填充剂选自高岭土、白炭黑、炭黑、滑石粉、硅藻土、陶土和碳酸钙中的至少一种；

所述增塑剂选自芳烃油、环烷油、古马隆和石蜡油中的至少一种；

促进剂选自二硫化二苯并噻唑(dm)、二硫化四甲基秋兰姆(tt)、n-叔丁基-2-苯丙噻唑次磺酰胺(ns)和二苯胍(dpg)中的至少一种；

所述助硫化剂选自异氰尿酸酯、双马来酰亚胺、或含硫硅烷中的任意一种；

所述硫化剂选自不溶性硫化剂、过氧化物、醌肟化合物、多硫聚合物、氨基甲酸甲酯及其衍生物、马来酰亚胺及其衍生物；

所述防老剂为胺类、酚类和杂环类中至少一种。

步骤(5)中所述混炼的工艺为开炼机、密炼机、螺杆挤出机、高速混合机，以固态方式将初始复合材料与活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂混合，均匀分散。

所述步骤(5)中硫化的工艺是将混炼胶停放24小时后，于150℃条件下进行平板模压，注射硫化，盐浴硫化，蒸汽硫化的过程。

本发明还包括通过上述制备方法获得的纳米复合材料。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

将ufpcsbr和碳纳米管通过压力喷雾干燥制备成复合粉末，然后将复合粉末与橡胶胶乳在水相中进行混合，絮凝共沉淀制备ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的初始复合材料，再经过混炼和硫化获得ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的复合材料，本发明获得的复合材料拉伸强度和撕裂强度提高了10-40％，定伸应力增加了15-30％，且抗湿滑性能提高，滚动阻力降低，本发明获得的ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的复合材料是一种高性能复合材料。

附图说明

图1a是1万倍下ufpcsbr和碳纳米管复合粉末的sem图，1b是3万倍下ufpcsbr、碳纳米管、橡胶三者复合材料的sem图；

图2是本发明纳米复合材料的sem图；

图3是碳纳米管与橡胶复合材料的sem图；

图4是硫化曲线图；4a碳纳米管与橡胶复合材料的硫化曲线，4b本发明纳米复合材料的硫化曲；

图5是本发明与对比例1、对比例2的动态力学性能dma曲线图，5a是本发明动态力学性能dma曲线，5b是对比例1动态力学性能dma曲线，5c是对比例2动态力学性能dma曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1一种纳米复合材料的制备方法

具体步骤如下：

(1)向超细全硫化羧基丁苯橡胶胶乳中添加其重量5.5％的辐射交联剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，搅拌45min，经过20kgy电子束照射，得到超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液；

(2)将碳纳米管倒入水中，碳纳米管与水的质量比为3.5：96.5，在2000rpm转速条件下，搅拌65min，制备碳纳米管浆料；所述碳纳米管为多壁碳纳米管；

(3)将质量比为1:5.5的超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液和碳纳米管浆料混合搅拌，搅拌40min，经过压力喷雾干燥，制得ufpcsbr和碳纳米管的复合粉末；压力喷雾干燥的喷雾压力为0.25mpa，喷雾入口温度为135℃，出口温度为65℃；

(4)将步骤(3)获得的复合粉末加入到蒸馏水中，复合粉末与蒸馏水的质量比为2.5:97.5，剪切搅拌70min，得到稳定的悬浮液，然后将橡胶胶乳加入到悬浮液中，橡胶胶乳和复合粉末的比例为100：35，于常温下搅拌30min，使得复合粉末分散在胶乳中形成共混乳液，添加絮凝剂使共混乳液絮凝、过滤干燥18小时，得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的初始复合材料；所述的橡胶胶乳的材料选自天然橡胶胶乳，所述絮凝剂为盐酸；

(5)在步骤(4)中所得的初始复合材料中依次加入活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂，进行混炼，每100份橡胶胶乳对应活性剂5份、硬脂酸4份、防老剂2份、填充剂30份、增塑剂6份、促进剂1.5份、助硫化剂0.5份；活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂均单独加入，每加一种混炼3-4分钟，全部加入后得到混炼胶；将混炼胶静置24小时后，于150℃条件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的纳米复合材料；

所述活性剂为氧化锌，防老剂为橡胶防老剂4010，填充剂为高岭土，增塑剂为石蜡油，促进剂为二硫化二苯并噻唑(dm)，助硫化剂为异氰尿酸酯，硫化剂为氨基甲酸甲酯，防老剂为胺类防老剂；

所述混炼的工艺为开炼机、密炼机、螺杆挤出机、高速混合机，以固态方式将初始复合材料与活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂混合，均匀分散；硫化的工艺是将混炼胶停放24小时后，于150℃条件下进行平板模压，注射硫化，盐浴硫化，蒸汽硫化的过程。

实施例2一种纳米复合材料的制备方法

具体步骤如下：

(1)向超细全硫化羧基丁苯橡胶胶乳中添加其重量2％的辐射交联剂三丙烯酸丙烷三甲醇酯，搅拌35min，经过30kgy电子束照射，得到超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液；

(2)将单壁碳纳米管倒入水中，单壁碳纳米管与水的质量比为1：99，在1100pm转速条件下，搅拌50min，制备碳纳米管浆料；

(3)将质量比为1:3的超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液和碳纳米管浆料混合搅拌，搅拌30min，经过压力喷雾干燥，制得ufpcsbr和碳纳米管的复合粉末；

(4)将步骤(3)获得的复合粉末加入到蒸馏水中，复合粉末与蒸馏水的质量比为1:99，剪切搅拌55min，得到稳定的悬浮液，然后将橡胶胶乳加入到悬浮液中，橡胶胶乳和复合粉末的比例为100：25，于常温下搅拌25min，使得复合粉末分散在胶乳中形成共混乳液，添加絮凝剂甲醇使共混乳液絮凝、过滤干燥15小时，得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的初始复合材料；

(5)在步骤(4)中所得的初始复合材料中依次加入活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂，进行混炼，每100份橡胶胶乳对应活性剂5份、硬脂酸4份、防老剂2份、填充剂30份、增塑剂6份、促进剂1.5份、助硫化剂0.5份；活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂均单独加入，每加一种混炼3-4分钟，全部加入后得到混炼胶；将混炼胶静置24小时后，于150℃条件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的纳米复合材料；

所述活性剂为硫酚类活性剂，防老剂为橡胶防老剂ble，填充剂为白炭黑，增塑剂为环烷油，促进剂为二硫化四甲基秋兰姆(tt)，助硫化剂为双马来酰亚胺，硫化剂为过氧化物硫化剂，防老剂为酚类防老剂；

所述混炼的工艺为开炼机、密炼机、螺杆挤出机、高速混合机，以固态方式将初始复合材料与活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂混合，均匀分散；硫化的工艺是将混炼胶停放24小时后，于150℃条件下进行平板模压，注射硫化，盐浴硫化，蒸汽硫化的过程。

实施例3一种纳米复合材料的制备方法

具体步骤如下：

(1)向超细全硫化羧基丁苯橡胶胶乳中添加其重量8％的辐射交联剂季戊四醇四丙烯酸酯，搅拌55min，经过25kgy电子束照射，得到超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液；

(2)将多壁碳纳米管倒入水中，碳纳米管与水的质量比为0.5-5：99.5-95；在2800rpm转速条件下，搅拌100min，制备碳纳米管浆料；

(3)将质量比为1:8的超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液和碳纳米管浆料混合搅拌，搅拌55min，经过压力喷雾干燥，制得ufpcsbr和碳纳米管的复合粉末；

压力喷雾干燥的喷雾压力为0.45mpa，喷雾入口温度为150℃，出口温度为75℃；

(4)将步骤(3)获得的复合粉末加入到蒸馏水中，复合粉末与蒸馏水的质量比为5:95，剪切搅拌100min，得到稳定的悬浮液，然后将橡胶胶乳加入到悬浮液中，橡胶胶乳和复合粉末的比例为100：45，于常温下搅拌55min，使得复合粉末分散在胶乳中形成共混乳液，添加絮凝剂使共混乳液絮凝、过滤干燥24小时，得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的初始复合材料；所述的橡胶胶乳的材料为丁苯橡胶胶乳，絮凝剂为硝酸；

(5)在步骤(4)中所得的初始复合材料中依次加入活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂，进行混炼，每100份橡胶胶乳对应活性剂5份、硬脂酸4份、防老剂2份、填充剂30份、增塑剂6份、促进剂1.5份、助硫化剂0.5份；活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂均单独加入，每加一种混炼3-4分钟，全部加入后得到混炼胶；将混炼胶静置24小时后，于150℃条件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的纳米复合材料；

所述活性剂为硫酚类，防老剂为橡胶防老剂4030，填充剂为硅藻土，增塑剂为芳烃油增塑剂，促进剂为n-叔丁基-2-苯丙噻唑次磺酰胺，助硫化剂为，硫化剂为马来酰亚胺，防老剂为杂环类防老剂；

所述混炼的工艺为开炼机、密炼机、螺杆挤出机、高速混合机，以固态方式将初始复合材料与活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂混合，均匀分散；

硫化的工艺是将混炼胶停放24小时后，于150℃条件下进行平板模压，注射硫化，盐浴硫化，蒸汽硫化的过程。

实施例4一种纳米复合材料的制备方法

具体步骤如下：

(1)向超细全硫化羧基丁苯橡胶胶乳中添加其重量3.5％的辐射交联剂，搅拌40min，经过15kgy电子束照射，得到超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液；所述辐射交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三丙烯酸丙烷三甲醇酯按质量比为1:1比例混合的混合物；

(2)将多壁碳纳米管和双壁碳纳米管以质量比为1:3混合的碳纳米管倒入水中，碳纳米管与水的质量比为3：97；在2200rpm转速条件下，搅拌85min，制备碳纳米管浆料；

(3)将质量比为1:7的超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液和碳纳米管浆料混合搅拌，搅拌55min，经过压力喷雾干燥，制得ufpcsbr和碳纳米管的复合粉末；

压力喷雾干燥的喷雾压力为0.2mpa，喷雾入口温度为85℃，出口温度为5,5℃；

(4)将步骤(3)获得的复合粉末加入到蒸馏水中，复合粉末与蒸馏水的质量比为1.5:98.5，剪切搅拌75min，得到稳定的悬浮液，然后将橡胶胶乳加入到悬浮液中，橡胶胶乳和复合粉末的比例为100：45，于常温下搅拌55min，使得复合粉末分散在胶乳中形成共混乳液，添加絮凝剂使共混乳液絮凝、过滤干燥15小时，得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的初始复合材料；

所述的橡胶胶乳的材料为天然橡胶胶乳和氯丁橡胶胶乳按3:5的质量比进行混合的混合物，絮凝剂为甲酸；

(5)在步骤(4)中所得的初始复合材料中依次加入活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂，进行混炼，每100份橡胶胶乳对应活性剂5份、硬脂酸4份、防老剂2份、填充剂30份、增塑剂6份、促进剂1.5份、助硫化剂0.5份；活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂均单独加入，每加一种混炼3-4分钟，全部加入后得到混炼胶；将混炼胶静置24小时后，于150℃条件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的纳米复合材料；

所述活性剂为氧化锌和氧化镁按质量比为1:1的比例混合的混合物，防老剂为橡胶防老剂ble，填充剂为高岭土、白炭黑和硅藻土按1:0.5:1的质量比进行混合的混合物，增塑剂为环烷油，促进剂为二硫化二苯并噻唑和二苯胍以任意质量比混合的混合物，助硫化剂选为含硫硅烷，硫化剂为醌肟化合物硫化剂，防老剂为胺类防老剂；

所述混炼的工艺为开炼机、密炼机、螺杆挤出机、高速混合机，以固态方式将初始复合材料与活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂混合，均匀分散；

硫化的工艺是将混炼胶停放24小时后，于150℃条件下进行平板模压，注射硫化，盐浴硫化，蒸汽硫化的过程。

实施例5一种纳米复合材料的制备方法

具体步骤如下：

(1)向超细全硫化羧基丁苯橡胶胶乳中添加其重量3％的辐射交联剂，搅拌30-60min，经过10-30kgy电子束照射，得到超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液；

所述辐射交联剂为三丙烯酸丙烷三甲醇酯和季戊四醇四丙烯酸酯按质量比为1:2的比例混合的混合物；

(2)将改性的碳纳米管倒入水中，碳纳米管与水的质量比为4.5：95.5，在1600rpm转速条件下，搅拌90min，制备碳纳米管浆料；

(3)将质量比为1:4的超细全硫化羧基丁苯橡胶乳液和碳纳米管浆料混合搅拌，搅拌35min，经过压力喷雾干燥，制得ufpcsbr和碳纳米管的复合粉末；

(4)将步骤(3)获得的复合粉末加入到蒸馏水中，复合粉末与蒸馏水的质量比为4:96，剪切搅拌80min，得到稳定的悬浮液，然后将橡胶胶乳加入到悬浮液中，橡胶胶乳和复合粉末的比例为100：45，于常温下搅拌50min，使得复合粉末分散在胶乳中形成共混乳液，添加絮凝剂使共混乳液絮凝、过滤干燥14小时，得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的初始复合材料；所述的橡胶胶乳的材料为氯丁橡胶胶乳，絮凝剂为硫酸；

(5)在步骤(4)中所得的初始复合材料中依次加入活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂，进行混炼，每100份橡胶胶乳对应活性剂5份、硬脂酸4份、防老剂2份、填充剂30份、增塑剂6份、促进剂1.5份、助硫化剂0.5份；活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂均单独加入，每加一种混炼3-4分钟，全部加入后得到混炼胶；将混炼胶静置24小时后，于150℃条件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳纳米管和橡胶的纳米复合材料；

所述活性剂为氧化锌、氧化镁和硫酚锌盐类活性剂按质量比为1:2:1的比例混合的混合物，防老剂为橡胶防老剂4020，填充剂为滑石粉和碳酸钙按质量比为1:1的比例混合的混合物，增塑剂为环烷油和石蜡油按1:5的质量比混合的混合物，促进剂为二苯胍，助硫化剂为异氰尿酸酯和含硫硅烷按2:1质量比进行混合的混合物，硫化剂为多硫聚合物硫化剂，防老剂为酚类防老剂；

所述混炼的工艺为开炼机、密炼机、螺杆挤出机、高速混合机，以固态方式将初始复合材料与活性剂，硬脂酸，防老剂，填充剂，增塑剂，促进剂，助硫化剂和硫化剂混合，均匀分散；

硫化的工艺是将混炼胶停放24小时后，于150℃条件下进行平板模压，注射硫化，盐浴硫化，蒸汽硫化的过程。

对比例1不含ufpcsbr和碳纳米管的复合粉末的橡胶材料的制备

在70℃下在密炼机中添加100g天然橡胶、5g氧化锌、2g硬脂酸、2g橡胶防老剂4020、50gn220炭黑、2g环烷油、1g促进剂(0.8gdm+0.2gtt)和2g不溶性硫磺混炼每加一种上述组分混炼3-4min，所有组分单独加入，得到混炼胶；将混炼胶停放24小时，于150℃下硫化20min，得到不含ufpcsbr和碳纳米管的复合粉末的橡胶材料。

对比例2不含ufpcsbr的含有碳纳米管的橡胶材料制备

在70℃下在密炼机中添加100g天然橡胶，5g氧化锌，2g硬脂酸，2g橡胶防老剂4020，1.4g碳纳米管，50gn220炭黑，2g环烷油，1g促进剂(0.8gdm+0.2gtt),2g不溶性硫磺混炼每加一种上述组分混炼3-4min，所有组分单独加入，得到混炼胶；将混炼胶停放24小时，于150℃下硫化20min，得到不含ufpcsbr的含有碳纳米管的橡胶材料。

试验例1对本发明实施例1-5及对比例1、对比例2进行检测

邵氏a硬度测试：根据gb/t531-1999标准，采用上海化工机械四厂xy-1型橡胶硬度计测定。

拉伸性能测试：根据gb/t528-1998标准，采用台湾高铁检测公司ai7000型电子拉力机，测定复合材料的100％，300％定伸应力，拉伸强度，扯断伸长率，速率500mm/min。

撕裂强度测试：根据gb/t529-1999标准，，采用台湾高铁检测公司ai7000型电子拉力机测定，速率500mm/min。

压缩疲劳温升测试：根据gb/t1687-1993标准，采用优肯公司的ud-3801型压缩疲劳生热试验机测定。

阿克隆磨耗量测试：根据gb/t1689-1998，采用台湾高铁公司gt-7012-a型阿克隆磨耗机测定。

表面电阻测试：根据gb/t1562标准，采用广州四探针公司rst-8型电极电导率仪通过四电极法测定。

导热系数测定：根据astmd5470标准，采用美国lasercopm公司的hc-110型导热仪在60℃下测试。

检测结果如表1所示：

表1本发明实施例及对比例中材料性能测试结果

从表1中结果可以看出，ufpcsbr和碳纳米管起到了协同作用，ufpcsbr作为分散相带动了碳纳米管在橡胶基体的分散，另外，ufpcsbr和碳纳米管复合成为复合粉末，由于ufpcsbr本身与橡胶之间相容性良好，使得碳纳米管在橡胶中分散均匀。该复合材料具有较高的力学性能，耐磨性、导热性和非常低的表面电阻。本发明获得的复合材料拉伸强度和撕裂强度提高了10-40％，定伸应力增加了15-30％。同时，本发明减少了炭黑的添加量，降低了橡胶材料的动态生热。

试验例2

3万倍下ufpcsbr和碳纳米管复合粉末的sem图如图1a所示，1万倍下ufpcsbr、碳纳米管、橡胶三者复合材料的sem图如图1b所示，本发明纳米复合材料的的sem图如图2所示，碳纳米管与橡胶复合材料的sem如图3所示，硫化曲线图如图4所示，动态力学性能dma曲线图如图5所示。由图3和图4可知，使用ufpcsbr作为载体，提高了碳纳米管在橡胶基体中的分散。ufpcsbr与橡胶基体相容性良好，带动了碳纳米管在基体中的分散；图5dma曲线可以看出，42℃是ufpcsbr的玻璃化转变温度，使用ufpcsbr和碳纳米管可以有效的改善其0℃左右和40-60℃之间的tanδ数值，使得复合材料具有较高的抗湿滑性和较低的滚动阻力。