[发明专利]一种橡胶组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，包括：天然橡胶80-91份，顺丁橡胶9-20份，凝胶态石墨烯4.5-5.5份，裂解炭黑9-12份；

所述凝胶态石墨烯以水溶性石墨烯或制备所述水溶性石墨烯的中间体为原料制备得到，所述水溶性石墨烯表面具有多种官能团，包括羧基和磺酸基团，层数大于10层，尺寸为0.5-5μm；

所述裂解炭黑为以废旧轮胎为原料热裂解而产生的炭黑；

所述凝胶态石墨烯通过以下方法制备得到：

将氧化石墨烯分散于水中，加入含有磺酸基团的苯肼，氧化石墨烯和含有磺酸基团的苯肼的质量比为1:1-6；通过超声洗涤器超声1-2h，然后于70℃-90℃反应4-18h，得到黑色水溶性溶液，将上述溶液于60℃下真空干燥，得到黑色粉末固体，用乙醇作为除杂剂用索氏提取器过滤除去不溶性杂质，得到黑色膏状固体，将黑色膏状固体冷冻干燥后，得到所述凝胶态石墨烯；或

将氧化石墨烯分散于水中，加入含有磺酸基团的苯肼，氧化石墨烯和含有磺酸基团的苯肼的质量比为1:1-6；通过超声洗涤器超声1-2h，然后于70℃-90℃反应4-18h，得到黑色水溶性溶液；将上述溶液于60℃下真空干燥，得到黑色粉末固体，用乙醇作为除杂剂用索氏提取器过滤除去不溶性杂质，干燥后，得到所述水溶性石墨烯粉末，将所述水溶性石墨烯均匀分散于水中制备混悬液，经过冷冻干燥后，制备得到所述凝胶态石墨烯。

2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述裂解炭黑和所述凝胶态石墨烯的总份数不低于13.5份，且所述凝胶态石墨烯占所述裂解炭黑和所述凝胶态石墨烯总份数的比例不低于31％。

3.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述裂解炭黑的吸碘值应大于80g/kg，DBP吸收值为(80±20)×10^-5m³/kg。

4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，还包括：炭黑N234 30-40份，白炭黑14-17份，氧化锌2.5-3.5份，硬脂酸1.8-2.2份，固体硅烷偶联剂1.7-3.3份，加工助剂2.15-2.75份，防老剂3.0-3.6份，微晶蜡1.4-1.7份，硫化剂1.0-1.5份，促进剂1.3-1.6份，树脂类3.0-4.8份。

5.根据权利要求4所述的橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，包括：凝胶态石墨烯4.5份，天然橡胶80份，顺丁橡胶20份，炭黑N234 35份，裂解炭黑12份，白炭黑14份，氧化锌2.5份，硬脂酸1.8份，固体硅烷偶联剂2.7份，加工助剂2.15份，防老剂3.0份，微晶蜡1.5份，硫化剂1.2份，促进剂1.4份，树脂类3.6份。

6.根据权利要求3所述的橡胶组合物，其特征在于，所述天然橡胶的比例不低于80％；所述炭黑N234的DBP吸收值为(125±4)×10^-5m³/kg，氮吸附值为119±5m²/g；所述白炭黑为无定形沉淀二氧化硅；所述树脂类为天然树脂和石油树脂的混合物，环球软化点为100℃-110℃；所述促进剂为苯并噻唑次磺酰胺类促进剂CBS；所述硫化剂为硫磺；所述防老剂为对苯二胺类抗臭氧剂、喹啉类防老剂及单峰微晶防护蜡三者并用。