[发明专利]一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将芳纶纳米纤维加入强碱溶液中，加热搅拌，得到芳纶纳米纤维分散溶液；

(2)将步骤(1)制备的芳纶纳米纤维分散溶液一边搅拌一边滴加超分子聚合物粘合剂，混合均匀后，加入橡胶母粒，过滤，烘干，得到芳纶纳米纤维表面改性的橡胶母粒；

(3)将步骤(2)制备的芳纶纳米纤维表面改性的橡胶母粒与微晶蜡、硬脂酸和助剂，混炼均匀，制成胶条，加入到单螺杆橡胶挤出机中挤出成条，然后切断、造粒，得到芳纶纳米纤维改性胶料；

(4)将步骤(1)制备的芳纶纳米纤维分散溶液烘干后，与聚乙烯醇和步骤(3)制备的芳纶纳米纤维改性胶料混合均匀，经硫化和黏合，得到芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料。

2.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，强碱溶液中包括体积比为30-40：10-20：50-60的氨水、叔丁醇钾和正丙醇。

3.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，加热搅拌的温度为60-65℃，搅拌速率为100-150r/min，时间为24-36h。

4.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，芳纶纳米纤维分散溶液中芳纶纳米纤维的直径为20-30nm，长度为1-2μm，芳纶纳米纤维的质量分数为5-10％。

5.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，芳纶纳米纤维和聚合物粘合剂和橡胶母粒的质量比为1:0.2-0.4：50。

6.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，超分子聚合物粘合剂是通过Pt-吡啶配位和水-冠醚氢键结合起来实现超分子聚合而成。

7.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，芳纶纳米纤维改性胶料中芳纶纳米纤维表面改性的橡胶母粒的含量为85-90％。

8.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，芳纶纳米纤维、聚乙烯醇和芳纶纳米纤维改性胶料的质量比为1:0.8-1.2:80-90。

9.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，硫化的温度为160-165℃，压力为10-12MPa，时间为25-30min。

10.权利要求1-9所述的任一一种芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料，其特征在于：所述芳纶纳米纤维改性的橡胶复合材料中含有芳纶纳米纤维片状网络结构。