密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，其特征是，包括以下步驟：（1）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(zhì)量百分濃度為2‰～3‰；（2）將氧化石墨烯水溶液經(jīng)超聲處理1～2h，超聲功率500～1500W；（3）將壓片后的膠料進行多段混煉：每段混煉之前膠料的表面均勻覆蓋氧化石墨烯水溶液，經(jīng)干燥系統(tǒng)吹干、落片后進行混煉。所述氧化石墨烯水溶液保持中性。所述步驟（3）中，膠料表面均勻覆蓋氧化石墨烯水溶液的方式為：將膠料浸入步驟（2）處理后的氧化石墨烯水溶液中。本發(fā)明能夠大幅提高氧化石墨烯在橡膠混煉膠中的分散度，以便大幅提高氧化石墨烯在混煉膠中的分散。
【專利說明】
密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及一種密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，屬于橡膠混煉工藝技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化石墨烯加入橡膠材料可使各類力學性能得到較大提升。實驗室一般采用溶劑法進行分散，分散效果較理想。但是在實際生產(chǎn)中，特別是在密煉車間，一般采用將各類小料直接加入密煉機內(nèi)進行混煉的方法。氧化石墨烯如果直接加入到密煉機中，分散性較差，可能造成局部聚集，影響膠料的各類性能。因此，開發(fā)密煉車間適合氧化石墨烯分散的混煉工藝成為石墨烯類材料在輪胎行業(yè)應用要解決的首要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，能夠大幅提高氧化石墨烯在橡膠混煉膠中的分散度，以便大幅提高氧化石墨烯在混煉膠中的分散。
[0004]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，其特征是，包括以下步驟:
(1)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(zhì)量百分濃度為2%。?3%0;
(2)將氧化石墨烯水溶液經(jīng)超聲處理I?2h，超聲功率500?1500W;
(3)將壓片后的膠料進行多段混煉:每段混煉之前膠料的表面均勻覆蓋氧化石墨烯水溶液，經(jīng)干燥系統(tǒng)吹干、落片后進行混煉。
[0005]進一步的，所述氧化石墨烯水溶液保持中性。
[0006]進一步的，所述步驟(3)中，膠料表面均勻覆蓋氧化石墨烯水溶液的方式為:將膠料浸入步驟(2)處理后的氧化石墨烯水溶液中。
[0007]進一步的，所述步驟(3)中，膠料表面均勻覆蓋氧化石墨烯水溶液的方式為: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。
[0008]進一步的，所述浸漬溫度為30?60°C。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
(I)以往輪胎混煉工藝一般將物料直接加入到密煉機中，由于氧化石墨烯用量較少，采用該方法損失嚴重，而且容易造成局部聚集。本發(fā)明將氧化石墨烯預分散于膠料表面，既保證了分散效果，又不會使昂貴的氧化石墨烯材料在混煉過程中損失。
[0010](2)氧化石墨烯對膠料具有隔離效果，可用氧化石墨烯替代傳統(tǒng)隔離劑。膠料浸入隔離劑池后，氧化石墨烯附著于膠料表面，既可以實現(xiàn)隔離效果，又可以實現(xiàn)氧化石墨烯在膠料表面的均勻預分散的雙重功效。
[0011](3)配方中氧化石墨烯用量較少，但是難于在橡膠中分散。一般混煉膠需要進行3-4段混煉，每段均需浸漬隔離劑，因此該采用工藝可以將一定量氧化石墨烯分2-3次進行預分散。每次預分散后均可在密煉機中進行再次混煉，可大幅提高氧化石墨烯的分散度。
[0012](4)氧化石墨烯溶于水，可用超聲進行處理;處理后，氧化石墨烯單層率增加，可大幅提高對膠料力學性能的提升效果。
[0013](5)該工藝簡單，對現(xiàn)有設備無需任何改動，避免了設備改造的成本上升。
[0014](6)氧化石墨烯在膠料表面干燥后附著力較強，無粉塵飛濺。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0016]本發(fā)明實施例中所使用的氧化石墨烯產(chǎn)品由常州第六元素材料科技股份有限公司提供。
[0017]實施例1:一種密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，包括以下步驟:
(1)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(zhì)量百分濃度為2%0;
(2)將氧化石墨烯水溶液經(jīng)超聲處理lh，超聲功率1500W;
(3)將氧化石墨烯水溶液倒入隔離劑池中；
(4)將膠料壓片后經(jīng)傳輸帶輸送至隔離劑池，浸入氧化石墨烯水溶液中，使氧化石墨烯水溶液均勻涂掛于膠料表面，再經(jīng)干燥系統(tǒng)吹干、落片;所述浸漬溫度為30°C;
(5)落片后進行一段混煉工藝，混煉工藝采用現(xiàn)有常規(guī)的混煉工藝;經(jīng)混煉后，膠料表面附著的氧化石墨烯經(jīng)混煉進入膠料內(nèi)部，由于表面分散較好，大大降低了直接加入氧化石墨烯的混煉難度，避免了除塵器除塵造成的損失；
(6)—段混煉工藝完成后，排料，壓片后膠料再次進入隔離劑池浸漬氧化石墨烯水溶液;膠料二次涂掛氧化石墨烯水溶液后采用現(xiàn)有常規(guī)工藝進行二段混煉工藝。
[0018]實施例2:—種密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，包括以下步驟:
(1)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(zhì)量百分濃度為3%0;
(2)將氧化石墨烯水溶液經(jīng)超聲處理2h，超聲功率500W;
(3)將氧化石墨烯水溶液倒入隔離劑池中；
(4)將膠料壓片后經(jīng)傳輸帶輸送至隔離劑池，浸入氧化石墨烯水溶液中，使氧化石墨烯水溶液均勻涂掛于膠料表面，再經(jīng)干燥系統(tǒng)吹干、落片;所述浸漬溫度為60°C;
(5)落片后進行一段混煉工藝，混煉工藝采用現(xiàn)有常規(guī)的混煉工藝;經(jīng)混煉后，膠料表面附著的氧化石墨烯經(jīng)混煉進入膠料內(nèi)部，由于表面分散較好，大大降低了直接加入氧化石墨烯的混煉難度，避免了除塵器除塵造成的損失；
(6)—段混煉工藝完成后，排料，壓片后膠料再次進入隔離劑池浸漬氧化石墨烯水溶液;膠料二次涂掛氧化石墨烯水溶液后采用現(xiàn)有常規(guī)工藝進行二段混煉工藝。
[0019]實施例3:—種密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，包括以下步驟:
(1)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(zhì)量百分濃度為2.5%0;
(2)將氧化石墨烯水溶液經(jīng)超聲處理1.5h，超聲功率1000W; (3)將氧化石墨烯水溶液倒入隔離劑池中；
(4)將膠料壓片后經(jīng)傳輸帶輸送至隔離劑池，浸入氧化石墨烯水溶液中，使氧化石墨烯水溶液均勻涂掛于膠料表面，再經(jīng)干燥系統(tǒng)吹干、落片;所述浸漬溫度為50°C;
(5)落片后進行一段混煉工藝，混煉工藝采用現(xiàn)有常規(guī)的混煉工藝;經(jīng)混煉后，膠料表面附著的氧化石墨烯經(jīng)混煉進入膠料內(nèi)部，由于表面分散較好，大大降低了直接加入氧化石墨烯的混煉難度，避免了除塵器除塵造成的損失；
(6)—段混煉工藝完成后，排料，壓片后膠料再次進入隔離劑池浸漬氧化石墨烯水溶液;膠料二次涂掛氧化石墨烯水溶液后采用現(xiàn)有常規(guī)工藝進行二段混煉工藝。
[0020]本發(fā)明采用膠料表面多次涂掛氧化石墨烯后進行混煉的工藝，可大幅提高氧化石墨烯的分散度，最大幅度的提高膠料性能。并且膠料表面均勻覆蓋一層氧化石墨烯時能夠起到隔離效果，氧化石墨烯在表面均勻預分散，避免了大量顆粒的團聚。
[0021]膠料表面均勻涂掛氧化石墨烯后，進入密煉機進行混煉，可最大程度的將氧化石墨稀充分混合均勾。
【主權(quán)項】
1.一種密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，其特征是，包括以下步驟: (1)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(zhì)量百分濃度為2%。?3%0; (2)將氧化石墨烯水溶液經(jīng)超聲處理I?2h，超聲功率500?1500W; (3)將壓片后的膠料進行多段混煉:每段混煉之前膠料的表面均勻覆蓋氧化石墨烯水溶液，經(jīng)干燥系統(tǒng)吹干、落片后進行混煉。2.如權(quán)利要求1所述的密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，其特征是:所述氧化石墨烯水溶液保持中性。3.如權(quán)利要求1所述的密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，其特征是:所述步驟(3)中，膠料表面均勻覆蓋氧化石墨烯水溶液的方式為:將膠料浸入步驟(2)處理后的氧化石墨烯水溶液中。4.如權(quán)利要求1所述的密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，其特征是:所述步驟(3)中，膠料表面均勻覆蓋氧化石墨烯水溶液的方式為: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。5.如權(quán)利要求3所述的密煉生產(chǎn)過程中氧化石墨烯預分散混煉工藝，其特征是:所述浸漬溫度為30?60 °C。
【文檔編號】C08L21/00GK105949555SQ201610245183
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)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