[发明专利]石墨烯负载的氧化铈与橡胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及石墨烯负载的氧化铈与橡胶复合材料及其制备方法，制备方法包括：硝酸铈溶液滴加到氧化石墨烯溶液中同时搅拌；加入水热合成反应釜中煅烧，冷却至室温；用水和乙醇洗涤，烘干，得到石墨烯负载的氧化铈；将石墨烯负载的氧化铈填充到天然橡胶‑丁苯橡胶中，加入硫化体系混炼得混炼胶，在平板硫化机上硫化，得到石墨烯负载的氧化铈与橡胶复合材料，可用于制备各种形状的抗辐射挡风罩。本发明将石墨烯和氧化铈复合，以石墨烯作为载体提高电子转移的速度，填充到天然橡胶和丁苯橡胶中，既起到了电磁屏蔽的作用又起到了对天然橡胶和丁苯橡胶的防老化作用，也具备优异的力学性能、抗氧化性能和柔顺性能，可用于制备保护人体健康抗辐射挡风罩。

技术领域

本发明涉及抗辐射材料领域，具体是抗辐射挡风罩及其制备方法，即在高分子弹性材料中添加石墨烯负载氧化铈制备抗辐射挡风罩，使其既具备良好的电磁屏蔽效果又具有弹性体的力学性能，可用于制备各种保护人体健康的防护罩例如婴儿车防护罩。

背景技术

随着现代科学技术的发展，各种电子、电气设备为社会生产提供了很高的效率，为人们的日常生活带来了极大的便利。与此同时，电子电器设备工作过程中产生的电磁辐射与干扰又会影响人们的生产和生活，导致人类生存空间的电磁环境日益恶化。电磁波在科学技术上的广泛应用也带来新的社会问题，成为继水源、大气和噪声之后的具有较大危险性且不易防护又容易被人们所忽视的新污染源，它不仅影响军事和人们的正常通信，甚至直接威胁到人类的健康，特别是婴幼儿由于身体抵抗能力力弱，大脑和身体尚未发育完成，受电磁波辐射的危害更加严重，因此有必要设计一种能够有效保护人体等免受电磁波辐射的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯负载的氧化铈与橡胶复合材料及其制备方法，本发明还涉及所述石墨烯负载的氧化铈与橡胶复合材料在制备各种形状的抗辐射挡风罩中的应用。

本发明的石墨烯负载的氧化铈与橡胶复合材料的制备方法如下：

（1）氧化石墨烯溶于水中配置成0.1mg/ml--2mg/ml溶液；硝酸铈完全溶于水中；硝酸铈与氧化石墨烯的质量比为40--60:1；

（2）硝酸铈溶液滴加到氧化石墨烯溶液中并同时搅拌60—210分钟，室温静置10—15小时，用氨水调节pH至8-14；

（3）加入水热合成反应釜中80℃-220℃煅烧8-48小时，冷却至室温；

（4）用水和乙醇洗涤，60℃-100℃烘干20—30小时，得到石墨烯负载的氧化铈；

（5）将石墨烯负载的氧化铈通过机械共混法填充到天然橡胶-丁苯橡胶中，加入硫化体系混炼得混炼胶，在平板硫化机上硫化，得到石墨烯负载的氧化铈与橡胶复合材料，可用于制备各种形状的抗辐射挡风罩。

步骤（1）中，为了使氧化石墨烯充分溶解和分散，氧化石墨烯溶于水前先用超声波处理3—10分钟。

步骤（2）中，为了使硝酸铈和氧化石墨烯充分混合，硝酸铈溶液滴加到氧化石墨烯溶液中并同时搅拌30分钟后，用超声波处理3—10分钟，再搅拌30-180分钟，优选磁力搅拌；用25%的浓氨水调节混合液的PH值。

步骤（4）中，用水和乙醇洗涤3次为佳。

步骤（5）中，石墨烯负载的氧化铈的用量占总量的5--40%质量；天然橡胶与丁苯橡胶的质量比为0--70:100—30；所述混炼胶在平板硫化机上170℃硫化20min。

氧化石墨烯可以采用市售或采用Hummers方法制备得到。