[发明专利]一种含石墨烯的高导热性能轮胎内胎配方

说明书

本发明属于轮胎生产技术领域，公开了一种含石墨烯的高导热性能轮胎内胎配方，由以下重量份数的组份组成：橡胶100份，多层石墨烯10‑45份，单层石墨烯1‑10份，硬脂酸2‑5份，石蜡油10‑20份，DM 1‑2份，TMTD 1‑2份氧化锌1‑4份，硫磺1‑2份，偶联剂溶液(1％偶联剂)100‑400份。该配方在一定工艺下可解决石墨烯团聚问题，该配方可极大的利用石墨烯的导热性能，所得产品的导热系数较传统配方可提高数倍，该配方可应用于轮胎内胎领域，提高内胎的导热性能。

技术领域

本发明属于轮胎生产技术领域，尤其涉及一种含石墨烯的高导热性能轮胎内胎配方。

背景技术

目前大多数斜交胎，仍旧保留内胎结构，大多数应用于农业胎、自行车胎、摩托车胎以及工程轮胎；由于车辆行驶、太阳暴晒等原因，导致车内胎内气体受热快速运动膨胀极易导致爆胎，严重影响使用目前对于内胎改进大多数为耐刺破耐老化方向，较少往导热性能方向研究，现有技术中使用传统导热材料如金属氧化物、炭黑、石墨粉等由于导热性能较差，需要添加较大量才能有所效果，但大添加量会导致其材料的原有性能得到破坏如气密性、弹性等；单层石墨烯为SP2杂化单层六圆环状结构晶体，键角120°，分子结合紧密拥有良好的强度，是目前已知材料中最为坚硬的，硬度为钢材的200倍；导热系数为5300W/(m·k)，拥有良好的导热性能，将其与橡胶、塑料等高分子材料结合发挥其导热高强度等优势，可以加大提高材料的导热性能以及强度，但石墨烯粉体的分散问题影响其在材料中的性能发挥。

综上所述，现有技术存在的问题是：轮胎内胎导热性能研发较少且传统导热材料由于导热性能较差，需较大添加量才能达到较好的导热效果，添加量较大影响内胎的气密性以及弹性等；石墨烯作为新材料拥有超高的导热性能，在材料中需要较少量添加即可达到较好的导热效果，但石墨烯的分散性能影响其性能的发挥。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种含石墨烯的高导热性能轮胎内胎配方。

本发明是这样实现的，一种含石墨烯的高导热性能轮胎内胎配方由以下重量份数的组份组成：橡胶100份，多层石墨烯10-45份，单层石墨烯1-10份，硬脂酸2-5份，石蜡油10-20份，DM 1-2份，TMTD 1-2份氧化锌1-4份，硫磺1-2份，偶联剂溶液(1％偶联剂)100-400份。

进一步，所述含石墨烯的高导热性能轮胎内胎配方的配制步骤如下：

步骤一，单层石墨烯与多层石墨烯表面处理：将单层石墨烯与多层石墨烯加入到配好的偶联剂溶液中，搅拌30-60分钟，超声震荡1-2h，得到混合均匀的偶联剂接枝石墨烯的溶液混合物，再通过喷雾干燥工艺技术，获得偶联剂接枝单层石墨烯和多层石墨烯的粉体；

步骤二，混合：将偶联剂接枝单层石墨烯和多层石墨烯的粉体与石蜡油混合，搅拌60-120分钟，至三辊研磨机反复研磨2-5次，得到偶联剂接枝单层石墨烯和多层石墨烯的粉体石蜡油分散混合物；

步骤三，混炼：依次将橡胶、硬脂酸、氧化锌、偶联剂接枝单层石墨烯和多层石墨烯的粉体石蜡油分散混合物、DM、TMTD、硫磺加入到密炼机中混炼；

步骤四，压延：将混炼物置开炼机中压延成片，并标示压延方向；

步骤五，硫化：根据硫化仪测试硫化条件设定相关参数，将橡胶延压延方向裁切至模具中硫化，硫化后测定产物性能。

进一步，所述橡胶可以为丁基橡胶、天然橡胶。

进一步，所述多层石墨烯为物理剥离法制得，厚度为1-100nm。

进一步，所述单层石墨烯为氧化还原法制得，厚度为0.35-1.5nm。

进一步，所述DM：硫化促进剂2、2′-二硫代二苯并噻唑。

进一步，所述TMTD：硫化促进剂N，N-四甲基二硫双硫羰胺。