一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，采用高锰酸钾氧化多壁碳纳米管的方法制备氧化石墨烯纳米带，然后在有机溶剂中用超声波分散氧化石墨烯纳米带，用溶液共混法得到氧化石墨烯纳米带/极性橡胶混合液，真空干燥后加入硫化剂，进一步通过双辊筒开炼机混合、平板硫化机成型，制备出氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料。与现有技术相比，本发明制备工艺简单，反应温度较低，易于控制，能耗低，成本低，得到的氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料具有良好的力学性能。

主权项

一种氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)氧化石墨烯纳米带的制备溶液氧化法：多壁碳纳米管在浓硫酸中用高锰酸钾进行氧化，温度为55～80℃，反应时间为2～5小时，然后在冰浴中用浓度为0.1～10wt％的过氧化氢水溶液进行稀释，再用浓度为1～10wt％盐酸、去离子水进行抽滤清洗至中性，接着用冷冻干燥机进行干燥，制备得到氧化石墨烯纳米带；(2)氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料的制备a、溶液共混：将氧化石墨烯纳米带置于有机溶剂中，机械搅拌并用超声波分散，搅拌时间为5～24小时，超声功率为50～450W，超声时间为0.5～3小时，获得氧化石墨烯纳米带分散液，将极性橡胶置于四氢呋喃中，用机械搅拌促进其溶解得到极性橡胶溶液，然后将氧化石墨烯纳米带分散液和极性橡胶溶液进行混合，搅拌时间为10～24小时，超声时间为0.5～1小时；b、真空干燥：将经上述步骤制备得到氧化石墨烯纳米带/极性橡胶混合液浇注成膜，用真空烘箱干燥至恒重，控制干燥温度为50～150℃，时间为6～24小时，得到氧化石墨烯纳米带/极性橡胶薄膜；c、熔融共混：用丙酮溶解硫化剂，滴加在上述氧化石墨烯纳米带/极性橡胶薄膜上，硫化剂1～5重量份，待丙酮挥发完全，在常温下于双辊筒开炼机上混炼2～5min后出片；硫化成型：用平板硫化机进行硫化成型，控制硫化压力为10～20MPa，硫化时间为正硫化时间，硫化温度为150～180℃，制备得到氧化石墨烯纳米带/极性橡胶复合材料。