[发明专利]含高分散型碳纳米管的橡胶组合物的制备方法

摘要

本发明目的在于提供一种橡胶填料碳纳米管高分散的改性方法。该发明采用强氧化性酸和多元胺对碳纳米管表面进行胺基化处理，而后采用酸酐对溶聚丁苯胶浆进行酰化处理，最后在二异氰酸酯作用下进行包覆处理后与溶聚丁苯胶浆直接混合、凝聚来制备出抗湿滑性好、耐磨性高、滚动阻力低的橡胶组合物。本发明的制备方法避免了胶料在传统的密炼或开炼橡胶加工中出现的打滑、焦烧等问题，保证碳纳米管粒子能够均匀地分散到溶聚丁苯橡胶体基体里，能使“魔鬼三角”性能的平衡获得明显地提升，其方法简单易行，成本低廉，对环境无污染，适合工业化生产。

主权项

1.一种含高分散型碳纳米管的橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)高分散型碳纳米管的制备：a.碳纳米管胺基化的制备：按碳纳米管的质量百分比计，将100份碳纳米管和150～200份浓硝酸、50～100份浓硫酸、10～50份高锰酸钾一起放入反应器中混合，用50～100kHz超声波处理1～2hr,然后加热到50～90℃下，搅拌酸煮1～10hr，冷却、抽滤、洗涤至滤液呈中性，最后加入200～400份多元胺，再加热到70～90℃下，搅拌反应1～5hr，抽滤、洗涤、干燥，得到表面带有胺基的碳纳米管；b.酰化溶聚丁苯胶浆的制备：以溶聚丁苯胶浆质量为100份计，在聚合釜中先加入100份溶聚丁苯胶浆、100～300份溶剂，搅拌、加热，待聚合釜温度达到30～50℃时，在搅拌条件下迅速加入0.01～0.2份催化剂，直到体系变成橙红色时加入1～10份酸酐，搅拌反应1～4h，加入5～10份终止剂终止反应，抽滤、洗涤制得酰化溶聚丁苯胶浆；c.高分散型碳纳米管的制备：按胺基化碳纳米管的质量百分比计，取100份胺基化碳纳米管和1.0～5.0份表面活性剂、300～500份溶剂加入到聚合釜中搅拌混合10～30min；然后加入5～20份酰化溶聚丁苯胶浆，搅拌升温至40～70℃，搅拌反应2～5hr后，经闪蒸、干燥、研磨制得高分散型碳纳米管；(2)溶聚丁苯橡胶组合物的制备：以溶聚丁苯胶浆干胶的质量为100份计，取100份溶聚丁苯胶浆干胶和100～200份溶剂加入到凝聚釜里搅拌混合10～30min，然后加入10～50份高分散型碳纳米管，升温至30～40℃时，搅拌混合30～60min，最后经湿法脱灰、干燥、压块制得丁苯橡胶组合物。