一种环戊二烯改性碳纳米管/橡胶复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于纳米材料改性橡胶的技术领域，具体涉及一种环戊二烯改性碳纳米管/橡胶复合材料的制备方法。用环戊二烯对碳纳米管进行表面改性，将环戊二烯或双环戊二烯，与碳纳米管按照（0.5‑1）:1的重量比例，加入到耐压反应器中，油浴升温至150‑200℃，压力自然升至0.1‑0.5MPa，反应8‑20h；然后冷却至室温，反应混合物分别用甲苯和甲醇清洗、过滤，滤饼50‑70℃真空干燥10‑14小时，即得到表面含有乙烯基官能团的环戊二烯改性碳纳米管，然后与橡胶混合，该复合材料橡胶与碳纳米管之间的相互作用强，还具有易加工（混入橡胶的时间缩短10‑20%）、高分散，导热性能（提高20%以上）、导电性能（提高4‑5个数量级）优异等特点，满足目前工业化的需要。

主权项

一种环戊二烯改性碳纳米管/橡胶复合材料的制备方法，制备步骤如下：第一步，将碳纳米管进行表面改性；将环戊二烯或双环戊二烯，与碳纳米管按照(0.5‑1):1的重量比例，加入到耐压反应器中，油浴升温至150‑200℃，压力自然升至0.1‑0.5MPa，反应8‑20h；然后冷却至室温，反应混合物分别用甲苯和甲醇清洗、过滤，滤饼50‑70℃真空干燥10‑14小时，即得到表面含有乙烯基官能团的环戊二烯改性碳纳米管；第二步，将上述环戊二烯改性碳纳米管与下述物质按照比例混合均匀，制备出环戊二烯改性碳纳米管/橡胶复合材料，具体配比组成为按质量份数计的下述组分：环戊二烯改性碳纳米管1‑50份，橡胶材料100份，硫化剂1‑6份，活性剂3‑8份、助硫化剂0.5‑2份、炭黑5‑20份、填充剂10‑30份、增塑剂2‑12份、防老剂1‑5份、助分散剂0.1‑2份；第三步，将环戊二烯改性碳纳米管/橡胶复合材料进行成型、硫化，使碳纳米管表面的乙烯基与橡胶分子链发生交联反应。