[发明专利]一种轮胎专用石墨烯改性橡胶复合改性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种轮胎专用石墨烯改性橡胶复合改性材料，其特征在于：其是由下述重量份的原料制得：

氯化天然橡胶35‐45，丁苯橡胶15‐25，玻璃纤维10‐15，纳米二氧化硅3‐5，壳聚糖2‐3，石墨粉1‐3，硅酸钙4‐6，石蜡2‐5，硼酸锌1‐2，氧化锌1‐2。

2.根据权利要求1所述的轮胎专用石墨烯改性橡胶复合改性材料，其特征在于：所述氯化天然橡胶是将块状天然橡胶经造粒机切成小颗粒状，然后将其加入反应釜中，向反应釜中通入氯气，达到一定压力后，升温并经过初步搅拌混合后置于超声波装置内，保持在一定温度下反应一段时间即在超声波环境下，促使氯气对天然橡胶表面氧化改性后，反应结束后，利用尾气处理装置吸收反应釜中的氯气后，产物经水洗、离心脱酸、用碳酸钠溶液中和后离心脱水、经过一定温度干燥一段时间，得到颗粒状氯化天然橡胶。

3.根据权利要求1所述的轮胎专用石墨烯改性橡胶复合改性材料，其特征在于：所述氯化天然橡胶制备中通入氯气后压力达到0.35‐0.45MPa，温度保持在120‐160℃，反应时间25‐35min；超声波频率控制在396MHz；后处理部分温度保持在65‐75℃，时间40‐50min。

4.根据权利要求1‐3任一所述的轮胎专用石墨烯改性橡胶复合改性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将石墨粉、浓硝酸及浓硝酸加入反应器中，搅拌混合均匀，然后搅拌下加入高锰酸钾，然后借助于微波加热方式，在搅拌情况下充分反应，最后将得到的反应液进行离心分离的氧化石墨烯悬浮液，再加入盐酸溶液中和后，过滤即可得氧化石墨烯滤饼真空干燥即可得到氧化石墨烯；

(2)步骤(1)得到的氧化石墨烯与壳聚糖置于反应釜中搅拌充分混合，备用；

(3)氯化天然橡胶、丁苯橡胶及玻璃纤维置于高速搅拌混合机中高速一次混合，加入石蜡和步骤(2)中得到的复合物进行二次混合，再加入纳米二氧化硅、硅酸钙、硼酸锌、氧化锌进行三次混合改性；

(4)将步骤(3)中的组合物输送置密炼机中进行充分混炼，输送至螺杆挤出机中挤出造粒冷却后得到颗粒状轮胎专用石墨烯改性橡胶复合改性材料。

5.根据权利要求4所述的轮胎专用石墨烯改性橡胶复合改性材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)搅拌速度控制在262‐345r/min，超声波频率控制在456‐586MHz；步骤(2)中搅拌速度420‐530r/min。

6.根据权利要求4所述的轮胎专用石墨烯改性橡胶复合改性材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)高速搅拌混合机一次混合塑化温度为95‐110℃，转速为310‐370r/min，时间为10‐20min；二次混合复合温度为145‐155℃，转速为658‐748r/min，时间为20‐30min；三次混合改性温度为170‐180℃，转速为760‐810r/min，时间为12‐16min。

7.根据权利要求4所述的轮胎专用石墨烯改性橡胶复合改性材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中密炼机温度为160‐175℃，转速为670‐720r/min；螺杆挤出机温度为180‐190℃，转速为172‐185r/min采用循环水冷却装置将其冷却至室温。