[发明专利]一种含碳纳米管的胎面用丁苯橡胶组合物的制备方法

权利要求书

1.一种含碳纳米管的胎面用丁苯橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)高分散型碳纳米管的制备：

a.碳纳米管羟基化的制备：按碳纳米管的质量百分比计，将100份碳纳米管和150～200份浓硝酸、10～50份H₂O₂一起放入反应器中混合，用50～100kHz超声波处理1～2hr,然后加热到50～150℃下，搅拌酸煮1～10hr，冷却、抽滤、洗涤至滤液呈中性，最后加入200～500份多元醇，再加热到50～90℃下，搅拌反应1～5hr，抽滤、洗涤、干燥，得到表面带有羟基的碳纳米管；

b.极性预乳化液的制备：以芳基乙烯类单体质量为100份计，将100份芳基乙烯类单体、5～10份不饱和丙烯酸酯极性单体、5～10份乳化剂、200～500份去离子水、1.0～3.0份缓冲剂一起放入聚合釜中，搅拌、加热，待聚合釜温度达到40～70℃时，在搅拌条件下迅速加入0.01～0.1份引发剂搅拌反应0.5～3hr制备成极性预乳化液；

c.高分散型碳纳米管的制备：按羟基化碳纳米管的质量百分比计，取100份羟基化碳纳米管和1～10份极性预乳化液、1～5份乳化剂、0.5～2份表面活性剂、300～500份去离子水、1～3份缓冲剂加入到聚合釜中搅拌混合、升温至40～70℃生成以碳纳米管颗粒为中心被极性预乳化液包覆的聚合体，并将此作为复合乳液的种子；最后再加入5～20份芳基乙烯类单体和0.1～0.3份引发剂，反应4.0～7.0h后，加入0.1～0.5份终止剂，经洗涤、脱水、干燥、研磨制得高分散型碳纳米管；

(2)胎面用丁苯橡胶组合物的制备：以丁苯胶乳干胶的质量为100份计，取100份丁苯胶乳干胶和3～6份乳化剂、200～400份去离子水加入到凝聚釜里搅拌混合10～30min，然后加入15～45份高分散型碳纳米管，用缓冲剂调节体系pH值为9～12，升温至50～70℃时，搅拌混合30～60min，然后加入4～8份凝聚剂进行凝聚，最后经洗涤、脱水、干燥、压块制得胎面用丁苯橡胶组合物；

其中，所述表面活性剂选自月桂酸乙二醇酯、月桂酸丙二醇酯、月桂酸丙三醇酯、月桂酸丁二醇酯、月桂酸季戊四醇酯中的一种或几种的混合物。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管为纳米级，其粒径为：0.3～30nm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、季戊四醇中的一种或几种的混合物。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不饱和丙烯酸酯极性单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯中的一种。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不饱和丙烯酸酯极性单体为甲基丙烯酸甲酯。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芳基乙烯类化合物选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-苯丙烯、乙基苯乙烯及它们的衍生物中的一种或几种的混合物。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述芳基乙烯类化合物为苯乙烯。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂为水溶性热引发剂，选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丁苯胶乳的固含量20～45％，结合苯乙烯含量15～25％，胶乳粒径50～200nm。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述橡胶组合物的制备在凝聚釜中进行。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓冲剂选自碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氨水、碳酸氢铵中的一种。