[发明专利]一种石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法及橡胶复合材料

权利要求书

1.一种石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：石墨烯超声分散于有机溶剂中，向溶剂中加入聚乙二醇单醚，充分混合，得到石墨烯-聚乙二醇单醚溶液；

S2：将六亚甲基二异氰酸酯三聚体、阴离子亲水改性剂3-环己氨基丙磺酸混合均匀，然后加入叔胺类中和剂，升温至70～95℃反应，接着向反应体系中加入S1所得石墨烯-聚乙二醇单醚溶液混匀，保温55～80℃反应，最后去除反应体系中的有机溶剂和水，得到聚乙二醇单醚改性多异氰酸酯；

S3：向密炼设备中加入包含S2所得聚乙二醇单醚改性多异氰酸酯的橡胶混炼原料，经密炼、混炼，得石墨烯改性橡胶复合材料成品。

2.根据权利要求1所述的石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，S1中有机溶剂为C3～C7的酮类溶剂，S1中聚乙二醇单醚的聚乙二醇的平均分子量为3000～4000，酮类溶剂与聚乙二醇单醚的重量比为1：（0.3～0.8）。

3.根据权利要求1所述的石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，S2中六亚甲基二异氰酸酯三聚体、3-环己氨基丙磺酸和聚乙二醇单醚的摩尔比为1：（0.12～0.17）：（0.025～0.04），六亚甲基二异氰酸酯三聚体与叔胺类中和剂的摩尔比为1：（0.16～0.23）。

4.根据权利要求3所述的石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，S2所得聚乙二醇单醚改性多异氰酸酯的异氰酸根含量为19.5～21%。

5.根据权利要求1所述的石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，石墨烯-聚乙二醇单醚溶液中石墨烯的重量百分比不大于12%。

6.根据权利要求1所述的石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述橡胶混炼原料中包括橡胶、硫化剂、促进剂、活化剂和防焦剂，硫化剂由氧化锌和多异氰酸酯组合而成。

7.根据权利要求6所述的石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，橡胶与氧化锌和多异氰酸酯的重量百分比为100：（3～8）：（2～4）。

8.根据权利要求6所述的石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，橡胶为选自天然橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶中的一种或两种以上的组合。

9.一种橡胶复合材料，其特征在于，经由权利要求1至8中任意一项所述的石墨烯改性橡胶复合材料的制备方法制得。