本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種改性氧化石墨烯填充NR硫化膠的制備方法。
背景技術(shù):
導(dǎo)熱橡膠不僅可以提供有效的散熱途徑,而且能起到絕緣和減震的作用,在航空航天和電子電器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。氧化石墨烯(GO)具有機(jī)械強(qiáng)度高(63 GPa)、導(dǎo)熱性好、比表面積大和成本低的特點,可提高聚合物的物理機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能。離子液體(ILs)是一種室溫下呈液態(tài)的熔融鹽,由于具有不易揮發(fā)、熱穩(wěn)定性高、可設(shè)計性和良好的溶解性等特點,可用于改性各種填料,如碳納米管。以改善填料在基質(zhì)中的分散程度。采用ILs改性GO(GO-ILs),使其在溴化丁基橡膠中的分散性得到明顯提高,添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的GO—ILs硫化膠的導(dǎo)熱系數(shù)是未填充溴化丁基橡膠的1.3倍。劉曉亮等采用ILs改性炭黑來增強(qiáng)丁腈橡膠,發(fā)現(xiàn)硫化膠的物理機(jī)械性能得到明顯提高。已經(jīng)對未改性GO在天然橡膠(NR)中的增強(qiáng)作用進(jìn)行了研究,然而經(jīng)改性的GO在NR中的應(yīng)用研究還很少。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提出一種改性氧化石墨烯填充NR硫化膠的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
改性氧化石墨烯填充NR硫化膠的制備方法,其特征在于:
(1)改性氧化石墨烯的制備
稱取GO粉末置于研缽中,將GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液中,,在瑪瑙研缽中研磨40~45min,然后烘干得到GO-ILs;
(2)GO-ILs填充NR硫化膠的制備
配方:NR100份,氧化鋅4份,硬脂酸6份,促進(jìn)劑M 1.5份,防老劑RD 4份,石蠟油1份,硫黃3份,GO-ILs變量0~4份;
將NR在開煉機(jī)上塑煉10~12 min,然后按照上述配方加入配合劑進(jìn)行混煉,最后薄通下片;停膠22~24 h,在平板硫化機(jī)上硫化制得改性氧化石墨烯填充NR硫化膠。
所述的ILs和丙酮溶液中ILs與丙酮的質(zhì)量比為1:5。
所述的GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液時,GO和ILs的質(zhì)量比為1:2。
所述的混煉過程中,加入配合劑的順序為氧化鋅、硬脂酸、促進(jìn)劑M、防老劑RD、GO-ILs、石蠟油及硫黃。
所述的配方為:NR100份,氧化鋅4份,硬脂酸6份,促進(jìn)劑M 1.5份,防老劑RD 4份,石蠟油1份,硫黃3份,GO-ILs0.5份。
所述的配方為:NR100份,氧化鋅4份,硬脂酸6份,促進(jìn)劑M 1.5份,防老劑RD 4份,石蠟油1份,硫黃3份,GO-ILs1份。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明使得天然橡膠硫化膠的儲能模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下降,導(dǎo)熱性能提高;當(dāng)GO-ILs質(zhì)量達(dá)到4份時,天然橡膠硫化膠的導(dǎo)熱系數(shù)與未填充者相比可增加91%。
具體實施方式
改性氧化石墨烯填充NR硫化膠的制備方法,其特征在于:
實施例1
(1)改性氧化石墨烯的制備
稱取GO粉末置于研缽中,將GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液中,,在瑪瑙研缽中研磨40~45min,然后烘干得到GO-ILs;
(2)GO-ILs填充NR硫化膠的制備
配方:NR100份,氧化鋅4份,硬脂酸6份,促進(jìn)劑M 1.5份,防老劑RD 4份,石蠟油1份,硫黃3份,GO-ILs變量0~4份;
將NR在開煉機(jī)上塑煉10~12 min,然后按照上述配方加入配合劑進(jìn)行混煉,最后薄通下片;停膠22~24 h,在平板硫化機(jī)上硫化制得改性氧化石墨烯填充NR硫化膠。
其中,所述的ILs和丙酮溶液中ILs與丙酮的質(zhì)量比為1:5。所述的GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液時,GO和ILs的質(zhì)量比為1:2。所述的混煉過程中,加入配合劑的順序為氧化鋅、硬脂酸、促進(jìn)劑M、防老劑RD、GO-ILs、石蠟油及硫黃。所述的配方為:NR100份,氧化鋅4份,硬脂酸6份,促進(jìn)劑M 1.5份,防老劑RD 4份,石蠟油1份,硫黃3份,GO-ILs0.5份。
實施例2
(1)改性氧化石墨烯的制備
稱取GO粉末置于研缽中,將GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液中,,在瑪瑙研缽中研磨40~45min,然后烘干得到GO-ILs;
(2)GO-ILs填充NR硫化膠的制備
配方:NR100份,氧化鋅4份,硬脂酸6份,促進(jìn)劑M 1.5份,防老劑RD 4份,石蠟油1份,硫黃3份,GO-ILs變量0~4份;
將NR在開煉機(jī)上塑煉10~12 min,然后按照上述配方加入配合劑進(jìn)行混煉,最后薄通下片;停膠22~24 h,在平板硫化機(jī)上硫化制得改性氧化石墨烯填充NR硫化膠。
其中,所述的ILs和丙酮溶液中ILs與丙酮的質(zhì)量比為1:5。所述的GO和ILs加入到ILs和丙酮溶液時,GO和ILs的質(zhì)量比為1:2。所述的混煉過程中,加入配合劑的順序為氧化鋅、硬脂酸、促進(jìn)劑M、防老劑RD、GO-ILs、石蠟油及硫黃。所述的配方為:NR100份,氧化鋅4份,硬脂酸6份,促進(jìn)劑M 1.5份,防老劑RD 4份,石蠟油1份,硫黃3份,GO-ILs1份。