氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用，屬于橡膠技術領 域。
【背景技術】
[0002] 自粘是同種未硫化膠料貼合并停放一定時間后產生的融為一體的現象。它是兩個 粘合表面的橡膠大分子通過分子熱運動相互擴散滲透的結果。自粘性對橡膠加工有利也有 弊，它為各制品的貼合成型提供粘合力，保證貼合部位牢固，但有的工序環節中不需要自 粘，為了防止粘合，還要使用隔離劑。例如，在橡膠制品密煉生產過程中，混煉膠的粘性較 大，造成加工和運輸困難。因此，在混煉膠最終制成成品前，如搬運和儲運混煉膠前，擠出、 壓出和熱煉膠之前，都會在相應的膠片上涂上一層隔離劑，以防止膠片相互粘連。隔離劑種 類較多，對膠的性能也有不同的影響。傳統隔離劑主要分為固體隔離劑、膏狀隔離劑、液體 隔離劑等。以上各類隔離劑均有不同優缺點，例如膏狀隔離劑需要在使用時進行攪拌防止 沉淀，液體隔離劑運輸搬運困難。特別是各類隔離劑對膠料性能均有一定影響，如果使用不 當會出現各類產品問題。
[0003] 石墨烯是近幾年新出現的一類碳材料，廣泛應用于改性材料等領域。其發現者于 2010年獲得諾貝爾物理學獎。氧化石墨烯作為石墨烯的前驅體，表面含氧官能團豐富，對各 類高分子材料性能均有顯著提升作用，且產品價格大大低于石墨烯。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種氧化石墨烯在密煉車間中 作為隔離劑的應用，擴展了石墨烯類碳材料在橡膠加工過程中的應用。
[0005] 按照本發明提供的技術方案，所述氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用， 其特征是，包括以下步驟：
[0006] (1)氧化石墨烯使用前預處理:將氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液，氧 化石墨烯水溶液的質量百分濃度為2%。~3%。;將氧化石墨烯水溶液經超聲處理0.5~1.5h， 超聲功率500~1500W;
[0007] (2)將氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面，經風機干燥后進行落片。
[0008] 進一步的，所述氧化石墨烯水溶液保持中性。
[0009] 進一步的，所述步驟(2)中，氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面采用的方式 為:將壓片膠浸漬于步驟(1)處理后的氧化石墨烯水溶液中，所述浸漬溫度為30~60°C。
[0010] 進一步的，所述步驟(2)中，氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面采用的方式 為:采用噴灑或噴霧的形式使氧化石墨烯水溶液均勻附著于壓片膠表面。
[0011] 本發明與現有技術相比，具有以下優點：
[0012] (1)氧化石墨烯溶于水，經超聲處理后以單層狀態分散于水中，省略了傳統隔離劑 利用電機在隔離劑池中進行攪拌或鼓泡的方式，降低了電能消耗，同時提高了生產效率；
[0013] (2)氧化石墨烯在水溶液中分散性良好，在混煉膠表面覆蓋均勻；
[0014] (3)實驗證實，干燥后氧化石墨烯在膠料表面接觸牢固，不存在粉塵飛濺情況，保 證了車間作業環境；
[0015] (4)氧化石墨稀類碳材料對大多數尚分子材料的力學性能有一定提尚；
[0016] (5)氧化石墨烯用量較少，濃度為2%。~3%。的水溶液即可具備隔離效果；
[0017] (6)氧化石墨烯掛層均勻，混煉膠干燥迅速，降低了水分帶入影響的產品品質問 題；
[0018] (7)氧化石墨烯作為隔離劑幾乎適用于所有膠料；
[0019] (8)工藝簡單，無需對現有設備進行改造。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0021] 本發明實施例中采用的氧化石墨烯由常州第六元素材料科技股份有限公司提供。 本發明采用氧化石墨烯作為隔離劑的應用其作用機理主要是氧化石墨烯溶于水后，可在膠 料表面均勻覆蓋，填充膠料表面空穴，并妨礙界面接觸;其作用機理決定其適合幾乎所有膠 種。
[0022] 實施例一:一種氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用，包括以下步驟：
[0023] (1)氧化石墨烯使用前預處理:將氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液，氧 化石墨烯水溶液的質量百分濃度為2%。，部分工業化的氧化石墨烯制備經歷酸氧化過程，溶 于水后呈酸性，要使氧化石墨烯水溶液保持中性，以保證膠料的性能不發生變化以及減少 設備腐蝕;將氧化石墨烯水溶液經超聲處理〇.5h，超聲功率1500W;商業化的氧化石墨烯單 層率不高，為了得到單層氧化石墨烯，提高水溶液中的分散度，將氧化石墨烯倒入隔離劑池 之前，應當首先利用超聲波對預先配置好的氧化石墨烯進行預分散，經超聲處理后，氧化石 墨烯以單層分散于水溶液中，超聲處理后氧化石墨烯單層率較高，并且在水溶液中的分散 較好；
[0024] (2)將氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面，經風機干燥后進行落片;所述氧 化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面采用的方式為:將壓片膠浸漬于步驟（1)處理后的 氧化石墨烯水溶液中，所述浸漬溫度為30°C，以保證隔離劑池對膠料良好的冷卻效果以及 防止高溫下氧化石墨烯在水溶液中發生團聚。
[0025] 實施例二:一種氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用，包括以下步驟：
[0026] (1)氧化石墨烯使用前預處理:將氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液，氧 化石墨烯水溶液的質量百分濃度為3%。，部分工業化的氧化石墨烯制備經歷酸氧化過程，溶 于水后呈酸性，要使氧化石墨烯水溶液保持中性，以保證膠料的性能不發生變化以及減少 設備腐蝕;將氧化石墨烯水溶液經超聲處理1.5h，超聲功率500W，超聲處理后氧化石墨烯單 層率較高，并且在水溶液中的分散較好；
[0027] (2)將氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面，經風機干燥后進行落片;所述氧 化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面采用的方式為:將壓片膠浸漬于步驟（1)處理后的 氧化石墨烯水溶液中，所述浸漬溫度為60°C，以防高溫下氧化石墨烯在水溶液中發生團聚。 [0028]實施例三:一種氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用，包括以下步驟：
[0029] (1)氧化石墨烯使用前預處理:將氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液，氧 化石墨烯水溶液的質量百分濃度為2.5%。，部分工業化的氧化石墨烯制備經歷酸氧化過程， 溶于水后呈酸性，要使氧化石墨烯水溶液保持中性，以保證膠料的性能不發生變化以及減 少設備腐蝕;將氧化石墨烯水溶液經超聲處理lh，超聲功率1000W，超聲處理后氧化石墨烯 單層率較高，并且在水溶液中的分散較好；
[0030] (2)將氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面，經風機干燥后進行落片;所述氧 化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面采用的方式為:將壓片膠浸漬于步驟（1)處理后的 氧化石墨烯水溶液中，所述浸漬溫度為50°C，以防高溫下氧化石墨烯在水溶液中發生團聚。
[0031] 經過實驗室驗證，氧化石墨烯作為隔離劑效果如表1所示(27°C下測得）。
[0032] 表 1

[0034]~由表1可知，膠片在不同壓力，不同的放置時間都未出現粘合現象。表明隔離效果 良好。
【主權項】
1. 一種氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用，其特征是，包括以下步驟： (1) 氧化石墨烯使用前預處理:將氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液，氧化石 墨烯水溶液的質量百分濃度為2%。~3%。;將氧化石墨烯水溶液經超聲處理0.5~1.5h，超聲 功率500~1500W; (2) 將氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面，經風機干燥后進行落片。2. 如權利要求1所述的氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用，其特征是:所述氧 化石墨烯水溶液保持中性。3. 如權利要求1所述的氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用，其特征是:所述步 驟(2)中，氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面采用的方式為:將壓片膠浸漬于步驟 (1)處理后的氧化石墨烯水溶液中，所述浸漬溫度為30~60°C。4. 如權利要求1所述的氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用，其特征是:所述步 驟(2)中，氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面采用的方式為:采用噴灑或噴霧的形式 使氧化石墨烯水溶液均勻附著于壓片膠表面。
【專利摘要】本發明涉及一種氧化石墨烯在密煉車間中作為隔離劑的應用，其特征是，包括以下步驟：（1）氧化石墨烯使用前預處理：將氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液，氧化石墨烯水溶液的質量百分濃度為2‰～3‰；將氧化石墨烯水溶液經超聲處理0.5～1.5h，超聲功率500～1500W；（2）將氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面，經風機干燥后進行落片。所述氧化石墨烯水溶液保持中性。所述步驟（2）中，氧化石墨烯水溶液均勻覆蓋于壓片膠表面采用的方式為：將壓片膠浸漬于步驟（1）處理后的氧化石墨烯水溶液中，所述浸漬溫度為30～60℃。本發明克服了傳統隔離劑沉淀的缺點，對橡膠生產具有一定的重要意義，同時擴展了石墨烯類材料的在下游應用。
【IPC分類】C08J7/06
【公開號】CN105713220
【申請號】CN201610246793
【發明人】朱健鵬, 張洪學, 劉宇艷
【申請人】江蘇通用科技股份有限公司