[发明专利]石墨纳米复合材料

权利要求书

1.弹性体组合物，包含：

0.1-20phr的石墨纳米颗粒(优选石墨烯纳米颗粒)；

1-99wt％的至少一种弹性体组分，其包含具有至少一种C₄-C₇异单烯烃衍生的单元的无规共聚物；和

10-200phr的至少一种不是石墨的填料。

2.权利要求1的组合物，其中所述无规共聚物选自卤化聚(异丁烯-共聚-对甲基苯乙烯)、卤化星形支化丁基橡胶、卤化丁基橡胶和它们的混合物。

3.权利要求1或2的组合物，还包含热塑性树脂。

4.权利要求1、2或3的组合物，还包含具有大于400g/mol且小于10,000g/mol的数均分子量的聚丁烯油。

5.权利要求4的组合物，其中所述聚丁烯以2-40phr的量存在。

6.权利要求1、2、3、4或5的组合物，其中所述填料选自碳酸钙、粘土、云母、二氧化硅、硅酸盐、滑石、二氧化钛、淀粉、木粉、炭黑和它们的混合物。

7.权利要求1、2、3、4、5或6的组合物，还包含选自剥离的天然或合成蒙脱石、绿脱石、贝得石、富铬绿脱石、合成锂皂石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、富镁蒙脱石、蛭石、埃洛石、铝酸盐氧化物、水滑石和它们的混合物的剥离粘土。

8.包含权利要求1、2、3、4、5、6或7的组合物的轮胎内衬。

9.权利要求1、2、3、4、5、6、7或8的组合物，其中所述纳米颗粒是按至多5phr存在的石墨烯纳米颗粒和所述弹性体组分基本上由聚(异烯烃-共聚-对甲基苯乙烯)组成。

10.权利要求9的组合物，其中所述聚(异烯烃-共聚-对甲基苯乙烯)是卤化聚(异丁烯-共聚-对甲基苯乙烯)。

11.权利要求10的组合物，其中所述卤化聚(异丁烯-共聚-对甲基苯乙烯)具有0.1-10wt％的对溴甲基苯乙烯含量，基于所述共聚物的重量。

12.权利要求1-11中任一项的组合物，还包含选自天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶、异戊二烯-丁二烯橡胶(IBR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、聚硫化物、丁腈橡胶、氧化丙烯聚合物、星形支化丁基橡胶和卤化星形支化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶、星形支化聚异丁烯橡胶、星形支化溴化丁基(聚异丁烯/异戊二烯共聚物)橡胶；异丁烯/甲基苯乙烯共聚物例如异丁烯/间溴甲基苯乙烯、异丁烯/溴甲基苯乙烯、异丁烯/氯甲基苯乙烯、卤化异丁烯环戊二烯和异丁烯/氯甲基苯乙烯和它们的混合物的第二弹性体组分(不同于第一弹性体组分)。

13.包含权利要求1-12中任一项的组合物的轮胎内衬。

14.权利要求1-13中任一项的组合物，其中将所述弹性体与热塑性树脂结合以形成动态硫化合金化聚合物。

15.弹性体组合物的制造方法，包括：

将包含石墨的一种或多种纳米颗粒混合到至少一种包含聚(异烯烃-共聚-对甲基苯乙烯)的无规共聚物的弹性体组分和至少一种填料中，

其中所述混合步骤按足以将所述纳米颗粒分散在所述弹性体内的速率进行。

16.制品的制造方法，包括：

a)加热可膨胀石墨以获得纳米颗粒；

b)将一种或多种石墨烯纳米颗粒与填料和包含异丁烯的无规共聚物的弹性体组分混合；

c)将所述混合物形成制品；

其中所述混合步骤按足以将所述纳米颗粒分散在所述弹性体内的速率进行，和其中如果将所述制品暴露到0-1000℃的温度中则所述石墨不进一步膨胀。

17.权利要求15或16的方法，还包括通过在与所述弹性体混合期间加热可膨胀石墨获得所述纳米颗粒。

18.权利要求15、16或17的方法，还包括通过在与所述弹性体混合之前加热可膨胀石墨获得所述纳米颗粒。