[发明专利]一种石墨烯橡胶高分子远红外线复合发泡材料

说明书

本发明涉及新材料技术领域，具体为一种石墨烯橡胶高分子远红外线复合发泡材料，包括以下重量份的原料：包括以下按照重量份的材料：天然橡胶30‑45份、POE弹性体5‑9份、三元乙丙胶10‑12份、白炭黑8‑14份、异戊二烯橡胶3‑6份、硬脂酸锌2‑5份、氧化石墨烯5‑8份、氧化锌6‑9份、无味交联剂3‑8份、硬脂酸3‑5份、发泡剂4‑7份、硅烷偶联剂5‑8份，其中，所述氧化石墨烯是以石墨、硝酸钠、高锰酸钾和浓硫酸为原料制备而成。本发明复合材料中氧化石墨烯在天然橡胶中分散性良好，能更好的提高石墨烯的远红外光发射率。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体为一种石墨烯橡胶高分子远红外线复合发泡材料。

背景技术

远红外线是指红光外侧的光线，属于电磁波的范畴，具有强热的作用。因为远红外线有如此的功能，它在医学上有特殊的功能，比如可以深入人体的皮下组织，促进血液循环。远红外线的的深透力可达肌肉关节深处，改善关节的疼痛，可以调节自主神经，能将人体疲劳和老化的物质直接从皮肤代谢，也可以进行美容和减肥，远红外线也是一种优秀的理疗方式，可以促进血液循环，改善循环系统，增强新陈代谢，提高免疫功能。经国家远红外中心检测：红外线波长可达4-16nm。

石墨烯的热量，在于其远红外的特殊性，在于发热的均匀性、稳定性、全面性，数亿个石墨烯分子在同一表面上同时发热，如大气蒸腾般柔和却又无法抵挡地深入人体，而与人体同频的远红外共振，又将这种能量源源不断在人体内发挥它的作用。石墨烯加热发射6-15μm远红外光波，而基于石墨烯这种几乎与人体同频的远红外，人体生物细胞能更好接收到石墨烯发射的能量。能有效激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子，改善血液循环，增强新陈代谢，具有良好的消炎、镇痛等健康理疗效果。然而石墨烯仅由碳原子构成不含任何官能团，同时因为其片层静电作用导致石墨烯的溶解性不好，与橡胶的相容性也不好，无法在橡胶复合材料中发挥最大的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种石墨烯橡胶高分子远红外线复合发泡材料，本发明复合材料中氧化石墨烯在天然橡胶中分散性良好，能更好的提高石墨烯的远红外光发射率。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种石墨烯橡胶高分子远红外线复合发泡材料，包括以下按照重量份的材料：天然橡胶30-45份、POE弹性体5-9份、三元乙丙胶10-12份、白炭黑8-14份、异戊二烯橡胶3-6份、硬脂酸锌2-5份、氧化石墨烯5-8份、氧化锌6-9份、无味交联剂3-8份、硬脂酸3-5份、发泡剂4-7份、硅烷偶联剂5-8份，其中，所述氧化石墨烯是以石墨、硝酸钠、高锰酸钾和浓硫酸为原料制备而成。

进一步地，包括以下按照重量份的材料：天然橡胶37份、POE弹性体6份、三元乙丙胶11份、白炭黑8份、异戊二烯橡胶4份、硬脂酸锌3份、氧化石墨烯6份、氧化锌8份、无味交联剂4份、硬脂酸4份、发泡剂6份、硅烷偶联剂7份。

进一步地，所述氧化石墨烯的具体制备方法为：取1.4份鳞片石墨、6份硝酸钠、4份高锰酸钾和32份浓硫酸依次倒入反应釜胆中，混合摇匀，置于0℃的冷藏室中反应3h，移置90℃烘箱内反应3h，取出静置冷却至20-25℃，将反应釜胆内混合物倒入除盐水中，磁力搅拌，滴加双氧水至溶液呈金黄色，依次使用1mol/L盐酸、除盐水在5500r/min下离心洗涤，直至pH接近中性，将絮体溶于除盐水中，超声搅拌联用，分散制得氧化石墨烯。

进一步地，所述复合发泡材料的制备工艺中首先将所述天然橡胶与氧化石墨烯通过湿式转移法进行复合。

进一步地，所述湿式转移法具体步骤为：首先将0.2wt％氧化石墨烯水溶液添加在100g天然橡胶中，超声分散5min；然后倒出混合物上部分离出的水层，置于烘箱内在100℃温度下烘烤48h，得到深黑色黏状物；再超声分散5min，加入5g多胺作为固化剂。