层。氮化铝的粒径为20_500nm，实施例中控制氮化招的粒径:石墨稀的厚度=5-20:1范围内。
[0028]羟基化石墨烯、氨基改性氧化石墨烯、羧基化石墨烯、磺酸化石墨烯等有活性基团的改性石墨烯均可购买获得或采用现有方法制备。
[0029]实施例1:
一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，由以下重量份计的组分混合制成:石墨烯(氨基改性氧化石墨烯，现有)5份，氮化铝5份，填料I份(导电炭黑0.3份+硫磺0.2份+白炭黑0.3份+脂肪酸锌皂螯合物(青岛润祺化工有限公司，牌号1?-524)0.01份+防老剂124(市售)0.19份)，丁腈橡胶50份。
[0030]实施例2:
一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，由以下重量份计的组分混合制成:石墨烯(羟基化石墨烯，现有)20份，氮化铝20份，填料5份(脂肪酸锌皂螯合物(青岛润祺化工有限公司，牌号RS_52A)2份+硫磺0.5份+硬脂酸0.5份+白炭黑1.5份+防老剂DNP(市售)0.5份)，天然橡胶90份。
[0031 ] 实施例3:
一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，由以下重量份计的组分混合制成:石墨烯(羧基化石墨稀，现有)10份，氮化招1份，填料3份(导电炭黑0.3份+硫磺0.2份+白炭黑0.3份+脂肪酸锌皂螯合物(青岛润祺化工有限公司，牌号RS_52A)0.01份+防老剂NBC(市售)
0.19份)，丁苯橡胶80份。
[0032]本发明的制备方法:先将石墨烯、氮化铝、填料混合均匀，再和橡胶直接通过开炼机或密炼机进行机械混炼(混炼参数:辊温在40-60°C，辊速为14-20r/min，混炼温度70-200°C，压力为0.3-0.6Mpa，条件视胶料不同有所变化)，冷却后得石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶。
[0033]性能研究:
试验例I 对橡胶体系(天然橡胶90份，添加物(氮化铝、石墨烯或氮化铝和石墨烯按I: I重量的混合物)5份，填料5份(其中导电炭黑2份，防老剂I份，硫磺I份、硬脂酸I份)，测试其模量变化，其结果如图1所示，从图1中可以看出添加氮化铝(粒径为10nm)后体系的模量增加较大，这是因为氮化铝是刚性粒子，其增强效果比较明显。当添加氮化铝石墨烯1:1时，相对比纯石墨稀力学性能大幅提尚，而此时氣化招的实际添加量只有2.5份。
[0034]改变填充氮化铝的粒径大小，不改变填充的份数，我们可以看到粒径大小与体系模量的关系，粒径越小，模量越大，如图2所示。
[0035]试验例2
对橡胶体系(天然橡胶90份，添加物(氮化铝、石墨烯、氮化铝石墨烯1:1)5份，填料5份(其中导电炭黑2份，防老剂(防老剂D，市售)1份，硫磺I份、硬脂酸I份))分别添加同一份数的氮化铝、石墨烯和氮化铝石墨烯1:1共混物并测量其导热性能变化，其结果如图3所示，从图3中可以看出石墨烯由于是片层结构且导热系数很高，可达到5000 W/(m*k)，因此同质量份数添加石墨烯导热效果最佳，氮化铝/石墨烯(1:1)效果与其相当，通过对机械性能和导热系数的双重考量，选择氮化铝/石墨烯(1:1)混合物作为橡胶的改性剂，然后通过不同份数的添加，得到其导热系数的变化曲线，如图4所示，从图4中可以看出在氮化铝/石墨烯(1:1)混合物添加5份的时候体系导热性能就有明显提高，而后随着氮化铝石墨烯(1:1)的添加导热率增长趋于缓慢，在25份的时候又有了明显的加快，这与氮化铝石墨烯(1:1)的分散状态及在橡胶体系的连续化分布有关。
[0036]试验例3
在橡胶体系中(天然橡胶90份，添加物(氮化铝、石墨烯、氮化铝石墨烯1:1 )5份，填料5份(其中导电炭黑2份，防老剂I份，硫磺I份、脂肪酸锌螯合物0-2份))，添加作为与氮化铝石墨烯(1:1)有着增加导热率协同效应的有机化金属-脂肪酸锌皂螯合物(牌号RS-52A，青岛润祺化工有限公司)，氮化铝石墨烯(1:1)固定添加量为5份，测量脂肪酸锌螯合物添加量不同其对导热性能的影响，如图5所示，从图5中可以看出随着有机化金属-脂肪酸锌皂螯合物量的增加，导热系数呈增加的态势，在含量达到1.6的时候体系导热系数增加不再明显，可以确定最佳的添加量。
[0037]以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
【主权项】
1.一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，其特征在于:由以下重量份计的组分混合制成:石墨烯5-20份，氮化铝5-20份，填料1-5份，橡胶50-90份。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，其特征在于:所述石墨烯的层数在1-50层。3.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，其特征在于:所述石墨烯为含有活性基团的改性石墨烯，所述活性基团为羟基、羧基、磺酸基、氨基、硝基、疏基中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，其特征在于:所述氮化铝的粒径为20-500nm，所述氮化铝的粒径:石墨烯的厚度=5-20:1。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，其特征在于:所述填料选自导电炭黑、硫磺、硬脂酸、白炭黑、有机化金属、防老剂中的两种以上。6.根据权利要求5所述的一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，其特征在于:所述有机化金属选自过渡金属有机螯合物、过渡金属有机络合物中的一种或几种，过渡金属的金属元素选择锌、铁、锡，当填料中含有机化金属时，有机化金属添加量为0.01-2份。7.根据权利要求5或6所述的一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，其特征在于:所述填料为导电炭黑、硫磺、白炭黑、有机化金属和防老剂的组合。8.根据权利要求5或6所述的一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，其特征在于:所述填料为有机化金属、硫磺、硬脂酸、白炭黑和防老剂的组合。9.根据权利要求1所述的一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，其特征在于:所述橡胶为天然橡胶、丁腈橡胶或丁苯橡胶。10.如权利要求1所述的一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶的制备方法，其特征在于:先将石墨烯、氮化铝、填料混合均匀，再和橡胶直接通过开炼机或密炼机进行机械混炼，冷却后得石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶。
【专利摘要】本发明公开了一种石墨烯氮化铝界面导热导电增强橡胶，由以下重量份计的组分混合制成：石墨烯5-20份，氮化铝5-20份，填料1-5份，橡胶50-90份。本发明具有更好的耐磨性能，提高了橡胶的导电效果，且进一步提高了橡胶抗静电和散热效果。
【IPC分类】C08L9/06, C08K3/36, C08K3/04, C08K13/06, C08L9/02, C08L7/00, C08K3/06, C08K3/28
【公开号】CN105585750
【申请号】CN201511003740
【发明人】刘水平, 邹湘坪, 肖银华
【申请人】佛山海复新材料科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月25日