本发明属于橡胶加工技术领域，具体涉及一种耐老化橡胶的制备方法。
背景技术：
橡胶（rubber）是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（tg）低，分子量往往很大，大于几十万。
早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。是高弹性的高分子化合物。橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。
目前常用的橡胶填料有炭黑、白炭黑以及天然黏土纳米粒子，如坡缕石、凹凸棒石、埃洛石等。炭黑、白炭黑往往由于填充量较大，并且对人体有一定的影响而难以满足目前橡胶补强以及功能化方面的要求。而天然黏土纳米粒子对橡胶的增强效果并不十分显著。因此在碳纳米管中负载功能制剂利用其缓释作用使其作为功能性填料用以增强橡胶等复合材料是极具创新性的。而且由于碳纳米管独特物理化学性能还可以使符合材料具备一定的导电、导热等性能。
技术实现要素：
本发明提供了一种耐老化橡胶的制备方法，以碳纳米管为防老剂载体，用于制备橡胶，工艺简单易行，且所述橡胶机械性能和耐老化性能优异。
本发明具体技术方案如下：
一种耐老化橡胶的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
（1）取碳纳米管，对其进行球磨处理，得到长度为1.0~1.5um的碳纳米管；
（2）称取质量份的盐酸溶液和碳酸溶液，混合均匀后，将所述碳纳米管加入，在120w下超声2~3h，过滤去除液体，将所得碳纳米管用蒸馏水冲洗2~3次后，放入真空干燥箱中，在25~30℃下将其烘干；
（3）将经步骤（2）处理所得碳纳米管放入有机溶剂溶液中，超声分散，得到碳纳米管液体；
（4）在所述碳纳米管液体中加入防老剂有机溶液，在率120w下超声2～3h，用去离子水洗涤，于25～45℃烘箱中干燥后，得到负载防老剂的碳纳米管，负载率35～55％；
（5）将所述负载防老剂的碳纳米管以9～25phr的比例与120phr橡胶复合制备混炼胶，而后硫化成型，制得负载防老剂的碳纳米管填充的橡胶复合材料。
优选地，步骤（2）所述质量份的盐酸溶液和碳酸溶液为：盐酸溶液13~20份，碳酸溶液10~17份。
优选地，步骤（2）所述质量份的盐酸溶液的质量浓度为35%，所述碳酸溶液的浓度为50%。
优选地，步骤（3）所述有机溶剂为醚类和酯类有机溶剂。
优选地，步骤（4）所述防老剂为4，4'一双（2，2-二甲基苄基）二苯胺。
本发明有益效果：
本发明公开的技术方案中，利用球磨及酸化处理将碳纳米管打短，开口后，在防老剂溶液中，碳纳米管相当于一个个小的毛细管。它与防老剂溶液间产生润湿现象，通过范德华力的作用在超声振荡环境下将防老剂浓溶液填充进碳纳米管管腔内。通过洗涤干燥过程，溶液中的防老剂负载在碳纳米管腔内，得到功能化的碳纳米管。将负载防老剂的碳纳米管与橡胶基体复合，防老剂从碳纳米管两端缓慢释放至橡胶基体中，实现提高防老剂用量又不引起喷霜的目的，同时碳纳米管又对橡胶基体起到增强以及导电、导热的作用；
本发明所述耐老化橡胶的延展性和拉伸性能优异，同时还具有抗氧化、抗静电和良好的导热性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种耐老化橡胶的制备方法，包含以下步骤：
（1）取碳纳米管，对其进行球磨处理，得到长度为1.0um的碳纳米管；
（2）称取质量份的盐酸溶液13份和碳酸溶液10份，混合均匀后，将所述碳纳米管加入，在120w下超声2h，过滤去除液体，将所得碳纳米管用蒸馏水冲洗2次后，放入真空干燥箱中，在25℃下将其烘干；所述盐酸溶液的质量浓度为35%，所述碳酸溶液的浓度为50%；
（3）将经步骤（2）处理所得碳纳米管放入醚类有机溶剂溶液中，超声分散，得到碳纳米管液体；
（4）在所述碳纳米管液体中加入4，4'一双（2，2-二甲基苄基）二苯胺有机溶液，在率120w下超声2h，用去离子水洗涤，于25℃烘箱中干燥后，得到负载防老剂的碳纳米管，负载率35％；
（5）将所述负载防老剂的碳纳米管以9phr的比例与120phr橡胶复合制备混炼胶，而后硫化成型，制得负载防老剂的碳纳米管填充的橡胶复合材料。
实施例2
一种耐老化橡胶的制备方法，包含以下步骤：
（1）取碳纳米管，对其进行球磨处理，得到长度为1.5um的碳纳米管；
（2）称取质量份的盐酸溶液20份和碳酸溶液17份，混合均匀后，将所述碳纳米管加入，在120w下超声3h，过滤去除液体，将所得碳纳米管用蒸馏水冲洗3次后，放入真空干燥箱中，在30℃下将其烘干；所述盐酸溶液的质量浓度为35%，所述碳酸溶液的浓度为50%；
（3）将经步骤（2）处理所得碳纳米管放入酯类有机溶剂溶液中，超声分散，得到碳纳米管液体；
（4）在所述碳纳米管液体中加入4，4'一双（2，2-二甲基苄基）二苯胺有机溶液，在率120w下超声3h，用去离子水洗涤，于45℃烘箱中干燥后，得到负载防老剂的碳纳米管，负载率55％；
（5）将所述负载防老剂的碳纳米管以25phr的比例与120phr橡胶复合制备混炼胶，而后硫化成型，制得负载防老剂的碳纳米管填充的橡胶复合材料。
实施例3
一种耐老化橡胶的制备方法，包含以下步骤：
（1）取碳纳米管，对其进行球磨处理，得到长度为1.2um的碳纳米管；
（2）称取质量份的盐酸溶液17份和碳酸溶液14份，混合均匀后，将所述碳纳米管加入，在120w下超声2.5h，过滤去除液体，将所得碳纳米管用蒸馏水冲洗2次后，放入真空干燥箱中，在28℃下将其烘干；所述盐酸溶液的质量浓度为35%，所述碳酸溶液的浓度为50%；
（3）将经步骤（2）处理所得碳纳米管放入醚类有机溶剂溶液中，超声分散，得到碳纳米管液体；
（4）在所述碳纳米管液体中加入4，4'一双（2，2-二甲基苄基）二苯胺有机溶液，在率120w下超声2.5h，用去离子水洗涤，于30℃烘箱中干燥后，得到负载防老剂的碳纳米管，负载率45％；
（5）将所述负载防老剂的碳纳米管以19phr的比例与120phr橡胶复合制备混炼胶，而后硫化成型，制得负载防老剂的碳纳米管填充的橡胶复合材料。