[发明专利]一种高热导率耐磨减震橡胶材料

权利要求书

1.一种高热导率耐磨减震橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括： 顺丁橡胶55-65份，天然橡胶33-45份，丁苯橡胶42-50份，硅烷偶联剂kh570 3-5份，改性石墨烯18-22份，氮化钛2-5份，重晶石粉15-20份，硫磺4.3-6.5 份，促进剂TMTM 2.2-2.4份，促进剂DM 1.5-2份，防老剂D-500.4-0.8份， 防老剂BLE 2.6-3.8份，石蜡油5-6份，聚酰胺纤维12-16份，环氧树脂2.3-2.6 份，二辛基邻苯二甲酸酯2.5-4份，环烷基油3-6份；天然橡胶的含水量为4-7％；

其中改性石墨烯的制备过程中，按重量份将盛有100-115份浓度为 94-98wt％浓硫酸的反应容器置于温度为-2～3℃的水浴装置中，以16-20rpm的 搅拌速度搅拌浓硫酸18-22min，搅拌过程中加入13-16份颗粒度为92-96％的石 墨粉和7-10份硝酸钠，颗粒度是粒径为20-30μm的石墨粉占石墨粉总重量的 百分比；向反应容器中加入20-26份高锰酸钾，将水浴装置的温度升至28-32℃ 后搅拌18-21min，接着加入500-520份去离子水，将水浴装置的温度升至 92-96℃后搅拌15-18min，继续加入10-14份浓度为30-33wt％的H₂O₂溶液和 0.05-0.1份浓度为36-40wt％的HCl溶液，得到反应液A；将反应液A的pH降 至6.9-7.0后，干燥得到氧化石墨烯；将4-7份氧化石墨烯置于850-900份去 离子水中，磁力搅拌2-2.4h得到1.6-2mg/ml的氧化石墨烯溶液，磁力搅拌的 加热功率为850-950W、搅拌转速为1500-1700rpm；将氧化石墨烯溶液置于离心 机中，在7800-8000rpm的转速下离心6-10min得到溶液B；将100-115份脱氧 胆酸钠加入溶液B中，以100-120rpm的搅拌速度搅拌34-37min，再加入 0.1-0.13份浓度为70-73wt％的水合肼溶液后，置于80-86℃油浴中反应 13-16h，得到溶液C；将溶液C置于真空抽滤装置中，通过0.2-0.25μm孔径 的尼龙材质抽滤膜进行真空抽滤22-25min得到改性石墨烯，真空压强为 62-66MPa；

所述高热导率耐磨减震橡胶材料在制备过程中，预热密炼机到35-40℃， 投入顺丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶以100-120rpm的搅拌速度塑练15-20min， 然后排胶、捣合、压片、下片、停放4-7h得到胶料D；再预热密炼机到82-85℃， 投入胶料D、硅烷偶联剂kh570、改性石墨烯、氮化钛、重晶石粉、防老剂D-50、 防老剂BLE、石蜡油、聚酰胺纤维、环氧树脂、二辛基邻苯二甲酸酯、环烷基 油进行二段混炼31-34min，混炼速度为160-180rpm，抽真空挤出得到混合物料， 维持负压0.8-1.1MPa，将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料E； 将橡胶基料E、硫磺、促进剂TMTM、促进剂DM投入到硫化机进行三段混炼 1.5-2h，温度控制在130-135℃，然后排胶、出片、静置冷却24-27h，得到高 热导率耐磨减震橡胶材料。

2.根据权利要求1所述高热导率耐磨减震橡胶材料，其特征在于，顺丁橡 胶、天然橡胶、丁苯橡胶的重量比为58-62：35-40：44-48。

3.根据权利要求2所述高热导率耐磨减震橡胶材料，其特征在于，改性石 墨烯、氮化钛、重晶石粉的重量比为19-20：3-4：16-18。

4.根据权利要求3所述高热导率耐磨减震橡胶材料，其特征在于，天然橡 胶的含水量为5-6％。

5.根据权利要求4所述高热导率耐磨减震橡胶材料，其特征在于，其原料 按重量份包括：顺丁橡胶58-62份，天然橡胶35-40份，丁苯橡胶44-48份， 硅烷偶联剂kh5703.5-4份，改性石墨烯19-20份，氮化钛3-4份，重晶石粉 16-18份，硫磺5-6份，促进剂TMTM 2.2-2.3份，促进剂DM 1.6-1.8份，防 老剂D-500.5-0.7份，防老剂BLE 2.8-3.5份，石蜡油5.5-5.7份，聚酰胺纤 维13-14份，环氧树脂2.5-2.6份，二辛基邻苯二甲酸酯3-3.5-4份，环烷基 油4-5份；天然橡胶的含水量为5-6％；

其中改性石墨烯的制备过程中，按重量份将盛有105-110份浓度为 95-96wt％浓硫酸的反应容器置于温度为-1～0℃的水浴装置中，以17-18rpm的 搅拌速度搅拌浓硫酸19-20min，搅拌过程中加入14-15份颗粒度为93-94％的石 墨粉和8-9份硝酸钠，颗粒度是粒径为20-30μm的石墨粉占石墨粉总重量的 百分比；向反应容器中加入22-25份高锰酸钾，将水浴装置的温度升至29-30℃ 后搅拌19-20min，接着加入510-515份去离子水，将水浴装置的温度升至 93-95℃后搅拌16-17min，继续加入11-13份浓度为31-32wt％的H₂O₂溶液和 0.07-0.08份浓度为37-38wt％的HCl溶液，得到反应液A；将反应液A的pH降 至6.9-7.0后，干燥得到氧化石墨烯；将5-6份氧化石墨烯置于860-870份去 离子水中，磁力搅拌2.2-2.3h得到1.7-1.8mg/ml的氧化石墨烯溶液，磁力搅 拌的加热功率为880-900W、搅拌转速为1600-1650rpm；将氧化石墨烯溶液置于 离心机中，在7850-7900rpm的转速下离心7-8min得到溶液B；将105-110份 脱氧胆酸钠加入溶液B中，以110-115rpm的搅拌速度搅拌35-36min，再加入 0.11-0.12份浓度为71-72wt％的水合肼溶液后，置于82-84℃油浴中反应 14-15h，得到溶液C；将溶液C置于真空抽滤装置中，通过0.21-0.22μm孔 径的尼龙材质抽滤膜进行真空抽滤23-24min得到改性石墨烯，真空压强为 63-65MPa；

所述高热导率耐磨减震橡胶材料在制备过程中，预热密炼机到36-38℃， 投入顺丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶以110-115rpm的搅拌速度塑练16-18min， 然后排胶、捣合、压片、下片、停放5-6h得到胶料D；再预热密炼机到83-84℃， 投入胶料D、硅烷偶联剂kh570、改性石墨烯、氮化钛、重晶石粉、防老剂D-50、 防老剂BLE、石蜡油、聚酰胺纤维、环氧树脂、二辛基邻苯二甲酸酯、环烷基 油进行二段混炼32-33min，混炼速度为170-175rpm，抽真空挤出得到混合物料， 维持负压0.9-1MPa，将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料E；将 橡胶基料E、硫磺、促进剂TMTM、促进剂DM投入到硫化机进行三段混炼 1.6-1.7h，温度控制在132-133℃，然后排胶、出片、静置冷却25-26h，得到 高热导率耐磨减震橡胶材料。