[发明专利]一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法，其特征在于：工艺方面首先在利用热剥离的方式制备石墨烯，然后利用氧化镁与石墨高能球磨，进一步剥离石墨，并使石墨包覆氧化镁，利用氧化镁降低石墨在橡胶中的团聚效应，再然后采用卤化改性的方式，提高了橡胶材料的表面硬度；原料方面在橡胶中加入石墨烯、纳米硅酸盐纤维均是为了提高橡胶的抗拉强度，然后在橡胶中添加氧化镁主要是为了提高材料的耐摩擦性能。

2.根据权利要求1所述一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法其特征在于包括以下步骤：

第一步：按比例配置丁腈橡胶为50-80份，石墨烯为0.3-1.5份，氧化镁为3-15份，活性氧化锌为0.8-2份、防老剂D为0.3-0.6份、炭黑为3-5份、碳酸钙为6-9份、促进剂M为0.3-0.9份、酚醛树脂2123为1-2份；

第二步：将20g-50g石墨至于真空加热炉中，加热温度为1300℃-1500℃，加热时间为30min-90min，真空加热炉的真空度为10^-3-10^-1Pa；

第三步：将真空加热后的碳粉与氧化镁按1:10-30混合到一起进行高能球磨，球磨转速为200-300r/min,球磨时间为1-3h，得到含氧化镁的被剥离的石墨烯；

第四步：将丁晴橡胶放入密炼机塑炼30～70min，温度控制在60℃-90℃以下，之后冷却至室温；

第五步：将第二步中得到的石墨烯与氧化镁的混合物、纳米硅酸盐纤维加入到丁晴橡胶中，在60℃-90℃下混合3～7小时，冷却至室温；

第六步：将称量好的活性氧化锌、防老剂D、炭黑、碳酸钙、促进剂M、酚醛树脂2123加入到密炼机中3-6h，控制维度为70-90℃，之后冷却到室温；

第七步：将上述混合胶料投入到辊压机机中融熔挤出，100～180℃，挤出压力为10～15Mpa，胶料在整个挤出过程的停留时间为3～5min，得到氧化石墨烯/丁晴橡胶纳米复合材料；

第八步：将第七步中得到的复合丁晴橡胶进行在卤化表面改性，改性温度为20-30℃改性时间为10-30h，使表面含氯量为30％-60％；

第九步：对改性后的复合丁晴橡胶进行裁边处理得到需要的材料。

3.根据权利要求2所述一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法，其特征在于：所述步骤二中丁腈橡胶为50-80份，石墨烯为0.3-1.5份，氧化镁为3-15份，活性氧化锌为0.8-2份、防老剂D为0.3-0.6份、炭黑为3-5份、碳酸钙为6-9份、促进剂M为0.3-0.9份、酚醛树脂2123为1-2份。

4.根据权利要求2所述一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法，其特征在于：碳粉与氧化镁按1:10-30混合到一起进行高能球磨，球磨转速为200-300r/min,球磨时间为1-3h。

5.根据权利要求2所述一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法，其特征在于：所述步骤四中丁晴橡胶放入密炼机塑炼30～70min，温度控制在60℃-90℃以下。

6.根据权利要求2所述一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法，其特征在于：所述步骤五中石墨烯与氧化镁的混合物、纳米硅酸盐纤维加入到丁晴橡胶中，在60℃-90℃下混合3～7小时。

7.根据权利要求2所述一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法，其特征在于：所述步骤六中将活性氧化锌、防老剂D、炭黑、碳酸钙、促进剂M、酚醛树脂2123加入到密炼机中3-6h，控制维度为70-90℃。

8.根据权利要求2所述一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法，其特征在于：所述步骤七中将混合胶料投入到辊压机机中融熔挤出，100～180℃，挤出压力为10～15Mpa。

9.根据权利要求2所述一种石墨烯掺杂的具有高强度丁腈橡胶制备方法，其特征在于：所述步骤八中将丁晴橡胶进行在卤化表面改性，改性温度为20-30℃改性时间为10-30h，使表面含氯量为30％-60％。