[发明专利]具有抗溶剂性的石墨烯-丁基橡胶材料、其制法和应用

权利要求书

1.一种具有抗溶剂性的石墨烯-丁基橡胶材料，其特征在于包括质量比为100：10～30的丁基橡胶和石墨烯-丁基橡胶母胶，所述石墨烯-丁基橡胶母胶主要由改性石墨烯与丁基橡胶复合形成；优选的，所述石墨烯-丁基橡胶母胶中，石墨烯所占的质量分数为5～10％。

2.根据权利要求1所述具有抗溶剂性的石墨烯-丁基橡胶材料，其特征在于，所述石墨烯-丁基橡胶母胶的制备方法包括：将由氧化石墨经热还原处理获得的热还原石墨烯分散于正己烷中，混合均匀，再加入脂肪烃类表面改性剂，之后于20～30℃进行砂磨处理2～6h，得到表面改性石墨烯的正己烷分散液，取出表面改性石墨烯的正己烷分散液至高速分散机内高速搅拌，再缓慢加入丁基橡胶的正己烷胶液共混分散，混合均匀后去除胶液中的溶剂，最后将胶块进行真空干燥；优选的，所述表面改性剂和石墨烯的质量比为0.5～2∶1；优选的，所述脂肪烃类表面改性剂包括T154、T161、4011、JL～109中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述混合的方式包括超声和/或高速搅拌；优选的，所述搅拌的转速为600～2000rpm，时间为20～80min；优选的，所述超声的频率为40～60KHz，时间为10～60min；优选的，以砂磨机进行所述砂磨处理；尤其优选的，所述砂磨机采用的锆珠的尺寸为0.6～1mm；优选的，采用水煮法除去所述胶液中的溶剂，且水温为90～100℃。

3.根据权利要求1所述具有抗溶剂性的石墨烯-丁基橡胶材料，其特征在于：所述热还原石墨烯的碳含量为98.0～99.4％，所述热还原石墨烯的片径为100nm～5μm，所述热还原石墨烯的层数小于等于30层；优选的，所述热还原石墨烯是由氧化石墨在800～1000℃以上的温度条件下经热还原处理获得；和/或，所述丁基橡胶的门尼粘度为46～56ML(1+4)100℃，不饱和度为1.48～1.80％，灰分的重量百分比小于0.4wt％，拉伸力大于19Mpa。

4.根据权利要求1-3中任一项所述具有抗溶剂性的石墨烯-丁基橡胶材料，其特征在于具体包括按照重量份计算的如下组分：丁基橡胶80～100份，石墨烯-丁基橡胶母胶10～30份，硬脂酸1～2份，氧化锌2～4份，硫磺1～2份，二硫化四甲基秋兰姆1～2份；优选的，所述石墨烯-丁基橡胶母胶中，石墨烯所占的质量分数为5～10％。

5.一种具有抗溶剂性的石墨烯-丁基橡胶材料的制备方法，其特征在于包括：

将80～100重量份的丁基橡胶，10～30重量份的石墨烯-丁基橡胶母胶，1～2重量份的硬脂酸，2～4重量份的氧化锌，1～2重量份的硫磺和1～2重量份的二硫化四甲基秋兰姆加入密炼机进行混炼，并在混炼后进行硫化，制得所述具有抗溶剂性的石墨烯-丁基橡胶材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于具体包括：先将丁基橡胶、氧化锌、硬脂酸、石墨烯-丁基橡胶母胶加入密炼机进行熔融共混，密炼机的温度为80～90℃，混炼时间为8～15min，之后加入硫磺和二硫化四甲基秋兰姆，并将温度调整为130～150℃，混炼时间为8～15min，其后在平板硫化仪上进行硫化；优选的，平板硫化仪的温度为130～150℃，硫化时间为20～40min。