[发明专利]一种用于太空气球的氧化石墨烯和/或层状硅酸盐天然橡胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于太空气球的氧化石墨烯和/或层状硅酸盐天然橡胶复合材料，其特征在于所述复合材料由包含以下组分的原料制备得到，以重量份计：

天然橡胶 100份；

氧化石墨烯和/或层状硅酸盐 0.1～10份；

稳定剂 0.1～6份；

其中，氧化石墨烯和层状硅酸盐经过界面剂的预改性。

2.根据权利要求1所述的天然橡胶复合材料，其特征在于所述复合材料由包含以下组分的原料制备得到，以重量份计：

天然橡胶 100份；

氧化石墨烯和/或层状硅酸盐 3～9份；

稳定剂 3～5份。

3.根据权利要求1所述的天然橡胶复合材料，其特征在于：

所述天然橡胶的固含量为20～70％，优选为40～60％。

4.根据权利要求1所述的天然橡胶复合材料，其特征在于：

所述氧化石墨烯层数为1～10层，片层厚度为0.3～3nm，横向尺寸为1～4μm。

5.根据权利要求1所述的天然橡胶复合材料，其特征在于：

所述层状硅酸盐选自蒙脱土、粘土、累托石、云母、滑石、高岭土中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的天然橡胶复合材料，其特征在于：

所述稳定剂选自氨水、氢氧化钾、十六烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的天然橡胶复合材料，其特征在于：

所述氧化石墨烯的界面剂A的用量为氧化石墨烯用量的1～100％，所述界面剂A选自硅烷偶联剂、季铵盐、或环氧天然橡胶胶乳；

所述层状硅酸盐的界面剂B的用量为层状硅酸盐用量的10～100％，所述界面剂B选自能够与层状硅酸盐发生离子交换的物质，优选季铵盐或吡啶。

8.根据权利要求1～7之任一项所述的天然橡胶复合材料，其特征在于所述复合材料包括以下组分中的至少一种，以重量份计：

防老剂 0.5～1份；

硫化促进剂 2～4份；

硫化剂 1～3份。

9.一种根据权利要求1～8之任一项所述的天然橡胶复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)氧化石墨烯和/或层状硅酸盐预改性：

配制浓度为1～10‰的氧化石墨水浆，调节pH至6.8～8.1，超声制备得到氧化石墨烯分散液，在60～80℃下加入界面剂，对氧化石墨烯分散液和界面剂的混合液进行搅拌，搅拌速度为80～120r/min，时间为5～10h，过滤、去除残渣，收集得到的改性的氧化石墨烯分散液；

和/或将层状硅酸盐配制成浓度为1～5％的水浆，加入界面剂，在转速为50～120r/min的搅拌作用下搅拌40～60min，形成层状硅酸盐片层纳米水分散体；

(2)天然橡胶复合材料制备：

取天然橡胶，加入稳定剂，室温下搅拌10min～2h；随后加入步骤(1)中得到的改性的氧化石墨烯分散液和/或层状硅酸盐片层纳米水分散体，持续搅拌10～40min；混合均匀后加入其它组分，持续搅拌1～2h，得到所述复合材料。

10.根据权利要求9所述的天然橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，氧化石墨烯分散的超声功率为750～1000W，工作间歇为1.5～2s，总超声时间为60～80min。

步骤(2)中，加入稳定剂的搅拌速度为50～120r/min。