一种高性能石墨烯轮胎的制作方法

文档序号:10564544阅读:240来源:国知局
一种高性能石墨烯轮胎的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种石墨烯轮胎,包括胎面,以原料组分的质量份配比计,胎面材料包括顺丁橡胶25?35份、丁苯橡胶65?75份、纳米级氮化硅1?5份、纳米级二氧化钛1?3份、白炭黑1?5份、橡胶炭黑15?20份、硼纤维2?6份、氧化石墨烯7?13份,热稳定剂1?5份,防老剂1?5份,促进剂1?3份,卤化丁基橡胶胶乳15?20份。本发明的石墨烯轮胎使原有的胎面在散热、耐磨损、持久度、抗撕裂和抗刺破等性能上得到了明显增强,延长了胎面的使用周期,使单位面积的胎面的耐磨性大大提高,胎面磨损率显著降低。
【专利说明】
一种高性能石墨烯轮胎
技术领域
[0001 ]本发明涉及轮胎制造领域,特别涉及一种石墨烯轮胎。
【背景技术】
[0002]轮胎使汽车最重要的部件之一,高速行驶的轮胎内部产生大量的热,胎面、胎肩和三角胶使轮胎生热易损坏的地方,特别是直接跟路面接触的胎面,其受到的摩擦力、撕裂力和挤压力相对其他部位较大,其最容易被磨损、刺破和崩花掉块,导致其耐久度不够,轮胎使用周期缩短。因此,如果能提高胎面的综合力学性能和耐久度,就能延长轮胎的使用寿命,改善现有轮胎的综合性能。

【发明内容】

[0003]本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种具有良好综合性能的轮胎,更具体地说,提供一种具有良好综合性能的石墨烯胎面,使原有的胎面在散热、耐磨损和持久度等性能上得到明显增强,延长胎面的使用周期,进而得到高性能的石墨烯轮胎。
[0004]本发明采用的技术方案如下:一种石墨烯轮胎,包括胎面,以原料组分的质量份配比计,胎面材料包括生胶85-95份,六方氮化硼1-5份,白炭黑1-5份,橡胶炭黑20-30份,硬酯酸盐1-3份,超细硅酸铝0.5-2份,氧化石墨烯7-13份,防老剂1-5份,促进剂1_3份,防焦剂
0.1-0.3份,表面活性剂1-3份,卤化丁基橡胶胶乳15-20份。
[0005]在上述组分中,六方氮化硼具有良好的润滑性、导热性和耐化学腐蚀性,常用于陶瓷材料中,将少量的六方氮化硼加入橡胶中时,可以增加橡胶的耐热、耐腐、耐辐射等性能,同时,由于六方氮化硼化学和物理性质稳定,当橡胶受到挤压磨损时,六方氮化硼具有的抗压抗磨性能有效地减小橡胶的磨损,延长橡胶的使用周期;硬脂酸盐作为橡胶制备过程中的热稳定剂,还能在橡胶中起到增塑作用,使橡胶软化,并且对后续硫化过程几乎无影响;考虑到橡胶中加入了较多量的增磨组分,可能会导致橡胶的柔韧性下降,不利于轮胎胎面的行驶性能,在橡胶中加入超细硅酸铝,由于超细硅酸铝粒径小,没有沉淀分层现象,具有很好的悬浮性,其具有的网格结构能防止固体份沉底即表面分水现象出现,能在密炼过程中促进各组分均匀分散,同时,超细硅酸铝可赋予橡胶很高的增塑补强效果,提高橡胶的柔韧性能和拉伸性能,使橡胶制成的胎面能更好地抓握住地面,提高轮胎的行驶性能,与增磨组分形成优势互补。
[0006]进一步,橡胶炭黑为炭黑N339或炭黑N375,优选为炭黑N339,促进剂优选为次磺酰胺类。
[0007]进一步,防焦剂优选为防焦剂CTP,表面活性剂为有机基改性硅氧烷,防老剂优选为RD ,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。其中,有机基改性硅氧烷原本作为一种流平剂,在本发明中作为表面活性剂,可以降低橡胶在制备过程中的表面张力和粘度,提高流动性。
[0008]进一步,硬质酸盐为硬脂酸钙或硬脂酸锌的至少一种,当硬脂酸钙和硬脂酸锌混合使用时,效果更佳。
[0009]为了使本发明的石墨烯轮胎能够实施,本发明的石墨烯轮胎通过以下步骤制得:步骤一、用去离子水将氧化石墨烯粉体进行分散,再将还原剂加入至氧化石墨烯分散液中反应后过滤清洗,得到石墨烯沉淀;
步骤二、将石墨烯沉淀加入至有机溶剂并搅拌,得到石墨烯分散液,将齒化丁基橡胶胶乳加入至石墨烯分散液中搅拌,直至混合均匀,得到混合液A;
步骤三、将混合液A固化以除去溶剂,然后凝固干燥,得到石墨烯橡胶复合材料;
步骤四、将生胶、石墨烯橡胶复合材料、六方氮化硼、硬酯酸盐、超细硅酸铝、防老剂、防焦剂、表面活性剂加入密炼机中,在50-70°C条件下混炼5-7min,然后加入1/2橡胶炭黑和I/2白炭黑混炼均勾;
步骤五、步骤四完成后,加入促进剂、剩余橡胶炭黑和白炭黑,在75-85°C条件下进行二次混炼6-8min,得到初始胎面胶料;
步骤六、将初始胎面胶料返炼补充混炼,得到胎面胶料;
步骤七、在复合挤出机上对胎面胶料进行半成品压出,得到半成品胎面。
[0010]进一步,步骤一中,去离子水与氧化石墨烯的质量配比关系为500:1,分散温度为10-50°C,分散方式采用功率为300-400W的超声波分散,以使氧化石墨烯能够分散均匀,所用还原剂选自碘化氢、硼氢化钠、甲醛、乙醛、对苯二酚、对苯二胺和乙二胺的至少一种,其用量根据氧化石墨烯的量确定。
[0011]进一步,步骤一中,还原剂与氧化石墨烯分散液的质量配比关系为1:100,还原剂与氧化石墨烯分散液反应时间为8-15h,反应过程中,要不停地对分散液进行搅拌,以使反应充分;过滤时则采用滤孔为0.1-0.5μπι的滤膜过滤,以得到绝大部分的石墨烯沉淀,然后将石墨烯沉淀放入去离子水中搅拌清洗20-30min后过滤,以得到纯净的石墨烯沉淀,最后烘干石墨烯沉淀。
[0012]进一步,有机溶剂选自甲醇、乙醇、环己醇、乙二醇、四氢呋喃和二甲基酰胺的至少一种,有机溶剂与石墨烯沉淀的质量配比关系为25:1,以使石墨烯沉淀能均匀地分散至有机溶剂中,分散时间为l_3h,分散方式采用搅拌分散,搅拌速度为800-1000r/min,搅拌速度不宜过大,以防止石墨烯的结构被破坏。
[0013]进一步,步骤二中,石墨烯分散液与卤化丁基橡胶胶乳的质量配比关系为1:1.7,混合时间为8-15h,搅拌速度为800-1000r/min,以使石墨烯和卤化丁基橡胶胶乳充分接触交联,使反应充分彻底。
[0014]在步骤三中,固化方式采用浇铸成膜,然后风干溶剂,在真空干燥机中于80°C下干燥至恒重。
[0015]综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、在橡胶中添加的六方氮化硼,可以增加橡胶的耐热、耐腐、耐辐射等性能,在一定程度上,减缓了橡胶的降解速度,提高了胎面的抗老化性;同时,由于六方氮化硼化学和物理性质稳定,当橡胶受到挤压磨损时,六方氮化硼具有的抗压抗磨性能有效地减少橡胶的磨损,延长橡胶的使用周期;
2、添加的纳米二氧化钛一方面可以显著提高橡胶的抗菌性,有效阻止生物降解橡胶,提高橡胶的抗老化性,另一方面纳米二氧化钛能够使橡胶的溶胀比降低,凝胶质量分数和交联密度增加,进而改善橡胶的拉伸强度、抗撕裂强度和耐热性,同时在一定程度上,还可提高橡胶的耐磨性,间接降低橡胶炭黑的添加量;
3、硼纤维能够在橡胶中形成具有较高弹性伸缩范围的纤维丝网,使橡胶在受到拉伸和撕裂时不易分离脱落,明显提高了胎面的拉伸强度和抗撕裂强度;
4、向橡胶中添加石墨烯橡胶复合材料,有助于胎面制备后续工艺处理和成型,由于石墨烯在橡胶中分散得更均匀,橡胶胎面在工作时,产生的大量热量能够通过石墨烯及时地向四处扩散,能更好地解决橡胶胎面局部温度过高和胎面整体温度过高的问题,同时,在磨损时,能均匀地提高橡胶轮胎各处的耐磨性能,解决胎面磨损不均匀的问题,当其与纳米级氮化硅共同作用,使单位面积的胎面的耐磨性大大提高,胎面磨损率显著降低。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例,对本发明作详细的说明。
[0017]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0018]实施例一
一种石墨烯轮胎,包括胎面,以原料组分的质量份配比计,胎面材料包括顺丁橡胶25份、丁苯橡胶65份、纳米级氮化硅I份、纳米级二氧化钛I份、白炭黑2份、橡胶炭黑17份、硼纤维2份、氧化石墨烯7份,热稳定剂HS-80为I份,防老剂I份,促进剂I份,卤化丁基橡胶胶乳15份。
[0019]上述中,橡胶炭黑为炭黑N339或炭黑N375,优选为炭黑N339,防老剂选自RD,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、A,N-苯基-α-苯胺、IPPD,N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺和H,N-N'-二苯基-对苯二胺的至少一种,优选为RD,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。
[0020]上述石墨烯轮胎的胎面通过以下步骤制得:
步骤一、用去离子水将氧化石墨烯粉体进行分散,其中,去离子水与氧化石墨烯的质量配比关系为500:1,分散温度为25°C,分散方式采用功率为300W的超声波分散,以使氧化石墨烯能够分散均匀;再将还原剂加入至氧化石墨烯分散液中反应后过滤清洗,所用还原剂选自碘化氢、硼氢化钠、甲醛、乙醛、对苯二酚、对苯二胺和乙二胺的至少一种,优选为硼氢化钠,其用量根据氧化石墨烯的量确定,还原剂与氧化石墨烯分散液的质量配比关系为1:100,还原剂与氧化石墨烯分散液反应时间为8-15h,反应过程中,要不停地对分散液进行搅拌,以使反应充分;过滤时则采用滤孔为0.1-0.5μπι的滤膜过滤,优选为0.3μπι,以得到绝大部分的石墨烯沉淀,然后将石墨烯沉淀放入去离子水中搅拌清洗20-30min后过滤,得到纯净的石墨烯沉淀,最后烘干石墨烯沉淀;
步骤二、将石墨烯沉淀加入至有机溶剂并搅拌,得到石墨烯分散液;其中,有机溶剂选自甲醇、乙醇、环己醇、乙二醇、四氢呋喃和二甲基酰胺的至少一种,优选为乙醇,有机溶剂与石墨烯沉淀的质量配比关系为25:1,以使石墨烯沉淀能均匀地分散至有机溶剂中,分散时间为l_3h,分散方式采用搅拌分散,搅拌速度为800r/min,搅拌速度不宜过大,以防止石墨烯的结构被破坏;然后将卤化丁基橡胶胶乳加入至石墨烯分散液中搅拌,其中,石墨烯分散液与卤化丁基橡胶胶乳的质量配比关系为1:1.7,混合时间为8h,搅拌速度为800r/min,以使石墨烯和卤化丁基橡胶胶乳充分接触交联,使反应充分彻底,得到混合液A;
步骤三、将混合液A固化以除去溶剂,固化方式采用浇铸成膜,然后风干溶剂,在真空干燥机中于80°C下干燥至恒重,得到石墨烯橡胶复合材料;
步骤四、将顺丁橡胶、丁苯橡胶和防老剂在40°C条件下塑炼20min,得到生胶,将生胶、石墨稀橡胶复合材料、硼纤维、纳米级氮化娃、纳米级二氧化钛、热稳定剂HS-80、防老剂、促进剂加入密炼机中,在40°C条件下混炼6min,然后加入1/2橡胶炭黑、硬脂酸钙、混炼均匀;步骤五、步骤四完成后,加入剩余橡胶炭黑和白炭黑在75°C条件下进行二次混炼6min,得到初始胎面胶料;
步骤六、将初始胎面胶料返炼补充混炼,得到胎面胶料;
步骤七、在复合挤出机上对胎面胶料进行半成品压出,得到半成品胎面。
[0021]实施例二
一种石墨烯轮胎,包括胎面,以原料组分的质量份配比计,胎面材料包括顺丁橡胶35份、丁苯橡胶75份、纳米级氮化硅5份、纳米级二氧化钛3份、白炭黑5份、橡胶炭黑20份、硼纤维6份、氧化石墨烯13份,热稳定剂HS-80为5份,防老剂5份,促进剂3份,化丁基橡胶胶乳20份。
[0022]上述中,橡胶炭黑为炭黑N339或炭黑N375,优选为炭黑N339,防老剂选自RD,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、A,N-苯基-α-苯胺、IPPD,N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺和H,N-N'-二苯基-对苯二胺的至少一种,优选为RD,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。
[0023]上述石墨烯轮胎的胎面通过以下步骤制得:
步骤一、用去离子水将氧化石墨烯粉体进行分散,其中,去离子水与氧化石墨烯的质量配比关系为500:1,分散温度为50°C,分散方式采用功率为400W的超声波分散,以使氧化石墨烯能够分散均匀;再将还原剂加入至氧化石墨烯分散液中反应后过滤清洗,所用还原剂选自碘化氢、硼氢化钠、甲醛、乙醛、对苯二酚、对苯二胺和乙二胺的至少一种,优选为硼氢化钠,其用量根据氧化石墨烯的量确定,还原剂与氧化石墨烯分散液的质量配比关系为1:100,还原剂与氧化石墨烯分散液反应时间为15h,反应过程中,要不停地对分散液进行搅拌,以使反应充分;过滤时则采用滤孔为0.1-0.5μπι的滤膜过滤,优选为0.3μπι,以得到绝大部分的石墨烯沉淀,然后将石墨烯沉淀放入去离子水中搅拌清洗20-30min后过滤,得到纯净的石墨烯沉淀,最后烘干石墨烯沉淀;
步骤二、将石墨烯沉淀加入至有机溶剂并搅拌,得到石墨烯分散液;其中,有机溶剂选自甲醇、乙醇、环己醇、乙二醇、四氢呋喃和二甲基酰胺的至少一种,优选为乙醇,有机溶剂与石墨烯沉淀的质量配比关系为25:1,以使石墨烯沉淀能均匀地分散至有机溶剂中,分散时间为l_3h,分散方式采用搅拌分散,搅拌速度为1000r/min,搅拌速度不宜过大,以防止石墨烯的结构被破坏;然后将卤化丁基橡胶胶乳加入至石墨烯分散液中搅拌,其中,石墨烯分散液与卤化丁基橡胶胶乳的质量配比关系为1:1.7,混合时间为8-15h,搅拌速度为100r/min,以使石墨烯和卤化丁基橡胶胶乳充分接触交联,使反应充分彻底,得到混合液A;
步骤三、将混合液A固化以除去溶剂,固化方式采用浇铸成膜,然后风干溶剂,在真空干燥机中于80°C下干燥至恒重,得到石墨烯橡胶复合材料; 步骤四、将顺丁橡胶、丁苯橡胶和防老剂在40-50°C条件下塑炼20min,得到生胶,将生胶、石墨稀橡胶复合材料、硼纤维、纳米级氮化娃、纳米级二氧化钛、热稳定剂HS-80、防老剂、促进剂加入密炼机中,在60°C条件下混炼8min,然后加入1/2橡胶炭黑、硬脂酸钙、混炼均匀;
步骤五、步骤四完成后,加入剩余橡胶炭黑和白炭黑在85°C条件下进行二次混炼8min,得到初始胎面胶料;
步骤六、将初始胎面胶料返炼补充混炼,得到胎面胶料;
步骤七、在复合挤出机上对胎面胶料进行半成品压出,得到半成品胎面。
[0024]实施例三
一种石墨烯轮胎,包括胎面,以原料组分的质量份配比计,胎面材料包括顺丁橡胶30份、丁苯橡胶70份、纳米级氮化硅3份、纳米级二氧化钛1.5份、白炭黑I份、橡胶炭黑15份、硼纤维5份、氧化石墨烯10份,热稳定剂HS-80为3份,防老剂3份,促进剂1.5份,卤化丁基橡胶胶乳18份。
[0025]上述中,橡胶炭黑为炭黑N339或炭黑N375,优选为炭黑N339,防老剂选自RD,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、A,N-苯基-α-苯胺、IPPD,N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺和H,N-N'-二苯基-对苯二胺的至少一种,优选为RD,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。
[0026]上述石墨烯轮胎的胎面通过以下步骤制得:
步骤一、用去离子水将氧化石墨烯粉体进行分散,其中,去离子水与氧化石墨烯的质量配比关系为500:1,分散温度为10°C,分散方式采用功率为400W的超声波分散,以使氧化石墨烯能够分散均匀;再将还原剂加入至氧化石墨烯分散液中反应后过滤清洗,所用还原剂选自碘化氢、硼氢化钠、甲醛、乙醛、对苯二酚、对苯二胺和乙二胺的至少一种,优选为硼氢化钠,其用量根据氧化石墨烯的量确定,还原剂与氧化石墨烯分散液的质量配比关系为1:100,还原剂与氧化石墨烯分散液反应时间为10h,反应过程中,要不停地对分散液进行搅拌,以使反应充分;过滤时则采用滤孔为0.1-0.5μπι的滤膜过滤,优选为0.3μπι,以得到绝大部分的石墨烯沉淀,然后将石墨烯沉淀放入去离子水中搅拌清洗20-30min后过滤,得到纯净的石墨烯沉淀,最后烘干石墨烯沉淀;
步骤二、将石墨烯沉淀加入至有机溶剂并搅拌,得到石墨烯分散液;其中,有机溶剂选自甲醇、乙醇、环己醇、乙二醇、四氢呋喃和二甲基酰胺的至少一种,优选为乙醇,有机溶剂与石墨烯沉淀的质量配比关系为25:1,以使石墨烯沉淀能均匀地分散至有机溶剂中,分散时间为l_3h,分散方式采用搅拌分散,搅拌速度为800r/min,搅拌速度不宜过大,以防止石墨烯的结构被破坏;然后将卤化丁基橡胶胶乳加入至石墨烯分散液中搅拌,其中,石墨烯分散液与卤化丁基橡胶胶乳的质量配比关系为1:1.7,混合时间为8-15h,搅拌速度为SOOr/min,以使石墨烯和卤化丁基橡胶胶乳充分接触交联,使反应充分彻底,得到混合液A;
步骤三、将混合液A固化以除去溶剂,固化方式采用浇铸成膜,然后风干溶剂,在真空干燥机中于80°C下干燥至恒重,得到石墨烯橡胶复合材料;
步骤四、将顺丁橡胶、丁苯橡胶和防老剂在45°C条件下塑炼20min,得到生胶,将生胶、石墨稀橡胶复合材料、硼纤维、纳米级氮化娃、纳米级二氧化钛、热稳定剂HS-80、防老剂、促进剂加入密炼机中,在50°C条件下混炼7min,然后加入1/2橡胶炭黑、硬脂酸钙、混炼均匀; 步骤五、步骤四完成后,加入剩余橡胶炭黑和白炭黑在80°C条件下进行二次混炼7min,得到初始胎面胶料;
步骤六、将初始胎面胶料返炼补充混炼,得到胎面胶料;
步骤七、在复合挤出机上对胎面胶料进行半成品压出,得到半成品胎面。
[0027]实施例四
一种石墨烯轮胎,包括胎面,以原料组分的质量份配比计,胎面材料包括顺丁橡胶25份、丁苯橡胶68份、纳米级氮化硅2份、纳米级二氧化钛2份、白炭黑I份、橡胶炭黑15份、硼纤维6份、氧化石墨烯7份,热稳定剂HS-80为2份,防老剂2份,促进剂I份,卤化丁基橡胶胶乳15份。
[0028]上述中,橡胶炭黑为炭黑N339或炭黑N375,优选为炭黑N339,防老剂选自RD,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、A,N-苯基-α-苯胺、IPPD,N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺和H,N-N'-二苯基-对苯二胺的至少一种,优选为RD,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。
[0029]上述石墨烯轮胎的胎面通过以下步骤制得:
步骤一、用去离子水将氧化石墨烯粉体进行分散,其中,去离子水与氧化石墨烯的质量配比关系为500:1,分散温度为25°C,分散方式采用功率为300W的超声波分散,以使氧化石墨烯能够分散均匀;再将还原剂加入至氧化石墨烯分散液中反应后过滤清洗,所用还原剂选自碘化氢、硼氢化钠、甲醛、乙醛、对苯二酚、对苯二胺和乙二胺的至少一种,优选为硼氢化钠,其用量根据氧化石墨烯的量确定,还原剂与氧化石墨烯分散液的质量配比关系为1:100,还原剂与氧化石墨烯分散液反应时间为Sh,反应过程中,要不停地对分散液进行搅拌,以使反应充分;过滤时则采用滤孔为0.1-0.5μπι的滤膜过滤,优选为0.3μπι,以得到绝大部分的石墨烯沉淀,然后将石墨烯沉淀放入去离子水中搅拌清洗20-30min后过滤,得到纯净的石墨烯沉淀,最后烘干石墨烯沉淀;
步骤二、将石墨烯沉淀加入至有机溶剂并搅拌,得到石墨烯分散液;其中,有机溶剂选自甲醇、乙醇、环己醇、乙二醇、四氢呋喃和二甲基酰胺的至少一种,优选为乙醇,有机溶剂与石墨烯沉淀的质量配比关系为25:1,以使石墨烯沉淀能均匀地分散至有机溶剂中,分散时间为l_3h,分散方式采用搅拌分散,搅拌速度为900r/min,搅拌速度不宜过大,以防止石墨烯的结构被破坏;然后将卤化丁基橡胶胶乳加入至石墨烯分散液中搅拌,其中,石墨烯分散液与卤化丁基橡胶胶乳的质量配比关系为1:1.7,混合时间为8h,搅拌速度为900r/min,以使石墨烯和卤化丁基橡胶胶乳充分接触交联,使反应充分彻底,得到混合液A;
步骤三、将混合液A固化以除去溶剂,固化方式采用浇铸成膜,然后风干溶剂,在真空干燥机中于80°C下干燥至恒重,得到石墨烯橡胶复合材料;
步骤四、将顺丁橡胶、丁苯橡胶和防老剂在40°C条件下塑炼20min,得到生胶,将生胶、石墨稀橡胶复合材料、硼纤维、纳米级氮化娃、纳米级二氧化钛、热稳定剂HS-80、防老剂、促进剂加入密炼机中,在40°C条件下混炼6min,然后加入1/2橡胶炭黑、硬脂酸钙、混炼均匀;步骤五、步骤四完成后,加入剩余橡胶炭黑和白炭黑在75°C条件下进行二次混炼6min,得到初始胎面胶料;
步骤六、将初始胎面胶料返炼补充混炼,得到胎面胶料;
步骤七、在复合挤出机上对胎面胶料进行半成品压出,得到半成品胎面。
[0030]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种石墨烯轮胎,包括胎面,其特征在于,以原料组分的质量份配比计,胎面材料包括生胶85-95份,六方氮化硼1-5份,白炭黑1-5份,橡胶炭黑20-30份,硬酯酸盐1-3份,超细硅酸铝0.5-2份,氧化石墨烯7-13份,防老剂1-5份,促进剂1-3份,防焦剂0.1_0.3份,表面活性剂1-3份,卤化丁基橡胶胶乳15-20份。2.如权利要求1所述的石墨烯轮胎,其特征在于,橡胶炭黑为炭黑N339或炭黑N375,促进剂为次磺酰胺类。3.如权利要求1所述的石墨烯轮胎,其特征在于,防焦剂为防焦剂CTP,表面活性剂为有机基改性硅氧烷,防老剂选自RD,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。4.如权利要求1所述的石墨烯轮胎,其特征在于,硬质酸盐为硬脂酸钙或硬脂酸锌的至少一种。5.如权利要求1所述的石墨烯轮胎,其特征在于,它通过以下步骤制得: 步骤一、用去离子水将氧化石墨烯粉体进行分散,再将还原剂加入至氧化石墨烯分散液中反应后过滤清洗,得到石墨烯沉淀; 步骤二、将石墨烯沉淀加入至有机溶剂并搅拌,得到石墨烯分散液,将齒化丁基橡胶胶乳加入至石墨烯分散液中搅拌,直至混合均匀,得到混合液A; 步骤三、将混合液A固化以除去溶剂,然后凝固干燥,得到石墨烯橡胶复合材料; 步骤四、将生胶、石墨烯橡胶复合材料、六方氮化硼、硬酯酸盐、超细硅酸铝、防老剂、防焦剂、表面活性剂加入密炼机中,在50-70°C条件下混炼5-7min,然后加入1/2橡胶炭黑和I/2白炭黑混炼均勾; 步骤五、步骤四完成后,加入促进剂、剩余橡胶炭黑和白炭黑,在75-85°C条件下进行二次混炼6-8min,得到初始胎面胶料; 步骤六、将初始胎面胶料返炼补充混炼,得到胎面胶料; 步骤七、在复合挤出机上对胎面胶料进行半成品压出,得到半成品胎面。6.如权利要求1所述的石墨烯轮胎,其特征在于,步骤一中,去离子水与氧化石墨烯的质量配比关系为500:1,分散温度为10-50°C,所用还原剂选自碘化氢、硼氢化钠、甲醛、乙醛、对苯二酚。7.如权利要求1所述的石墨烯轮胎,其特征在于,步骤一中,还原剂与氧化石墨烯分散液的质量配比关系为1:100,还原剂与氧化石墨烯分散液反应时间为8-15h,反应过程中,要不停地对分散液进行搅拌。8.如权利要求1所述的石墨烯轮胎,其特征在于,步骤二中,有机溶剂选自甲醇、乙醇、环己醇、乙二醇、四氢呋喃和二甲基酰胺的至少一种,有机溶剂与石墨烯沉淀的质量配比关系为25:1,分散时间为l-3h。9.如权利要求1所述的石墨烯轮胎,其特征在于,步骤二中,石墨烯分散液与卤化丁基橡胶胶乳的质量配比关系为1: 1.7,混合时间为8-15h。
【文档编号】C08K3/34GK105924704SQ201610314798
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】卢晔
【申请人】成都九十度工业产品设计有限公司
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