[发明专利]一种基于石墨烯改性技术的天然橡胶改性方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯改性技术的天然橡胶改性方法，其特征在于，所述改性方法应用水相分散技术将石墨烯化合物的组合物均匀分散在天然橡胶中，获得改性天然橡胶。

2.根据权利要求1所述的天然橡胶改性方法，其特征在于，所述改性方法包括以下步骤：

A）首先获取石墨烯组合物，利用剥离法（液相或气相剥离）获得石墨烯，并用氧化剂氧化获得氧化石墨烯，利用化学修饰方法引入官能团获得官能团化石墨烯，取一种或几种组成石墨烯化合物的组合物；

B）向步骤A中的石墨烯化合物的组合物加入去离子水，超声振荡合成悬浊液状的石墨烯化合物水溶液；

C）向石墨烯化合物水溶液中添加稀释的天然橡胶，随后进行超声搅拌，搅拌过程中添加固化剂、表面活性剂、促进剂、硬脂酸及防老剂，获得混合液；

D）将混合液加入乙酸调节PH值，随后固化絮凝，将固化絮凝物硫化，硫化后在模具上成型，获得石墨烯改性的天然橡胶。

3.根据权利要求2所述的天然橡胶改性方法，其特征在于，所述步骤C）的超声搅拌具体为：将步骤B）中的石墨烯化合物水溶液浓度控制在0.1-20mg/ml，取天然橡胶，并用纯水将天然橡胶稀释至质量浓度为10-50%之间，将石墨烯化合物水溶液及稀释后的天然橡胶搅拌混合，混合后使石墨烯化合物含量占整个天然橡胶含量的0.05-6%，搅拌混合时间为30min-8h，在混合过程中同时进行超声波超声处理，获得混合液。

4.根据权利要求3所述的天然橡胶改性方法，其特征在于，所述添加固化剂配比为：天然乳胶100phr、硫0.5-2.5phr、氧化锌2-7phr；所述表面活化剂用量为0.3-2phr；所述表面活化剂为十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸或十六烷基苯磺酸钠；所述促进剂用量为0.3-1.8phr，并所述促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；所述硬脂酸用量为0.1-1.5phr，所述防老剂用量为0.3-2.5phr，所述防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺。

5.根据权利要求2所述的天然橡胶改性方法，其特征在于，所述步骤A）中的石墨烯化合物的组合物为石墨烯、氧化石墨烯及石墨烯衍生物其中一种、任意两种或三种的组合物。

6.根据权利要求2所述的天然橡胶改性方法，其特征在于，所述石墨烯为水相混合物状态，采用水相分散获得。

7.根据权利要求5所述的天然橡胶改性方法，其特征在于，所述步骤B）的悬浊液中，氧化还原后的组合物以石墨烯片存在，大小在50nm-200μm之间，边缘及中心部分均含有官能团。

8.根据权利要求5所述的天然橡胶改性方法，其特征在于，所述石墨烯衍生物是通过化学反应引入特定官能团，如通过氨基化引入氨基、通过巯基化引入巯基等，所述化学官能团包括羟基，羧基，巯基，氨基，酰胺基，酰卤基，醛基，羰基，环氧基，酯基，酰胺，多硫，胺，胺类阳离子，氰，异氰，异氰酸酯基，吡啶及其衍生物，吡咯及其衍生物，膦，磷及磷酸酯，磺酸及磺酸酯基的一种或几种。

9.根据权利要求2所述的天然橡胶改性方法，其特征在于，所述步骤D）中具体为：在步骤C）搅拌完成后，继续超声混合1-5h，最后加入5%的乙酸将混合液的PH值调至5，随后固化絮凝，将固化絮凝物在60-170℃下硫化，硫化10小时后，在模具上成型，获得经过石墨烯改性的天然橡胶。