[发明专利]高分散碳纳米管母炼胶的液相连续混炼工艺及其橡胶制品

权利要求书

1.一种碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，包括：

1)制备碳纳米管悬浮液；

2)将所述碳纳米管的悬浮液与橡胶溶液或乳液和任选的橡胶配合剂溶液或悬浮液连续分散与混合，得到碳纳米管/橡胶/溶剂混合物；

3)对所述碳纳米管/橡胶/溶剂混合物同时进行凝固与连续挤压，以实现碳纳米管取向，去除水或溶剂之后得到碳纳米管/橡胶混合物；

4)对所述碳纳米管/橡胶混合物进行连续干燥，得到碳纳米管母炼胶。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，制备碳纳米管悬浮液的步骤包括将碳纳米管、表面活性剂、稳定剂和分散剂加入油性溶剂或水性分散介质中，通过搅拌设备制备稳定的碳纳米管油性或水性悬浮液。

3.根据权利要求1或2所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，所述碳纳米管是有机官能化表面改性的碳纳米管。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，将所述碳纳米管悬浮液与橡胶溶液或乳液和任选的橡胶配合剂溶液或悬浮液连续分散与混合的步骤包括通过高压泵将碳纳米管悬浮液、橡胶溶液或乳液和任选的橡胶配合剂溶液或悬浮液以一定的流速分别输送到流道截面积渐变的管路中，继而在高压和流道冲击、混合的作用下，得到分散均匀且稳定的碳纳米管/橡胶/溶剂混合物，其中高压压力为1-100MPa；流速为10m/s-1000m/s。

5.根据权利要求4所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，所述高压压力为10-60MPa。

6.根据权利要求4所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，所述流速为100-500m/s。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，对所述碳纳米管/橡胶/溶剂混合物同时进行凝固与连续挤压步骤包括：按照一定的流速向碳纳米管/橡胶/溶剂混合物流体中加入0.01-2.00％质量浓度的凝固剂，将橡胶迅速凝固后得到稳定的橡胶/碳纳米管共沉混合物流体连续进入螺杆挤出机组高压挤出，以实现碳纳米管在橡胶中的取向，其中高压压力为2-200MPa；流速为0.1m/s-100m/s。

8.根据权利要求7所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，所述高压压力为20-60MPa。

9.根据权利要求7所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，所述流速为0.1-10m/s。

10.根据权利要求1所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，对碳纳米管/橡胶混合物进行连续干燥的步骤包括在干燥温度为50-150℃的条件下通过加热进行干燥。

11.根据权利要求1所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，所述干燥温度为80-120℃。

12.根据权利要求1，4，7和10中任一项所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，所述橡胶是天然橡胶或合成橡胶。

13.根据权利要求12所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法，其特征在于，所述橡胶是三叶橡胶、杜仲胶、银菊胶、蒲公英胶，聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶及其衍生产物。

14.根据权利要求1-13所述的碳纳米管母炼胶的液相连续制备方法制备得到的碳纳米管母炼胶。

15.采用权利要求14所述的碳纳米管母炼胶制备得到的橡胶制品。

16.一种碳纳米管母炼胶的液相连续混炼工艺，包括：

1)制备碳纳米管悬浮液；

2)将所述碳纳米管的悬浮液与橡胶溶液或乳液和任选的橡胶配合剂溶液或悬浮液连续分散与混合，得到碳纳米管/橡胶/溶剂混合物；

3)对所述碳纳米管/橡胶/溶剂混合物同时进行凝固与连续挤压，以实现碳纳米管取向，去除水或溶剂之后得到碳纳米管/橡胶混合物；

4)对所述碳纳米管/橡胶混合物进行连续干燥，得到碳纳米管母炼胶；

5)将经过干燥的碳纳米管母炼胶连续进入一至多台密炼机、一至多台开炼机、一至多台螺杆挤出机，加工成型直至硫化。