一種納米復合材料及其制備方法與流程

本發明涉及一種納米復合材料及其制備方法，具體涉及一種利用濕法共混制備ufpcsbr、碳納米管和橡膠的復合材料，屬于納米材料改性填充橡膠的技術領域，

背景技術：

碳納米管作為一維納米材料，具有優異的物理機械性能，其主要是有呈六邊形排列的碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。它具有非常大的長徑比，直徑通常在1-100nm之間，長度在數微米到數百微米。正是由于其大的長徑比，碳納米管在力學、電學、導電導熱性能方面都表現非常優異。由于其具有優異的性能，碳納米管在催化劑載體，橡膠塑料復合材料，電化學材料，光電傳感等諸多領域都具有廣闊的，潛在的應用前景。

正是由于碳納米管巨大的長徑比，比表面積大導致其極易產生團聚，在橡膠基體中分散性較差。正是由于碳納米管具有極強的表面效應等納米管特性，導致碳納米管容易團聚和纏結，并且在橡膠中形成肉眼可見的疙瘩，會造成橡膠制品的力學性能明顯降低。此外，碳納米管體積大，密度小，在操作加工過程中極易產生飛揚，對環境產生污染和對原料產生浪費。

ufpcsbr的粒徑在50-200nm范圍內，并且具有顆粒表面交聯密度大，內部交聯密度小的梯度交聯結構，并且ufpcsbr與天然橡膠和丁苯橡膠的相容性良好。以ufpcsbr顆粒作為分散相載體，帶動碳納米管良好的分散于混煉膠基體之中，防止碳納米管團聚。

中國專利cn105482175a公開了一種多壁碳納米管改性制備航空輪胎橡膠材料的制備方法，該方法將碳納米管和天然膠乳在水相中共混，制備航空輪胎橡膠材料，提高了橡膠材料的力學性能，導電導熱性和耐磨性。

中國專利cn104650400a公開了一種環戊二烯改性碳納米管和橡膠的復合材料，該方法是用環戊二烯將碳納米管改性，采用干法混煉將改性碳納米管和橡膠混合，得到復合材料，具有高的導電導熱性能，碳納米管在橡膠中分散均勻的特點。

中國專利cn102372861a公開了一種天然橡膠/炭黑/白炭黑共沉反應制備復合橡膠及其制備方法，得到了與傳統混煉膠基本物理性能相當的復合材料，用于胎面膠之后提高胎面的耐磨性和耐刺扎性能。

上述制備復合材料雖然采用濕法共沉技術制備天然橡膠復合材料，或者用改性碳納米管與天然橡膠制備復合材料，一定程度上改善碳納米管在橡膠中的分散情況，提高了其復合材料的力學性能，但是也只是部分改善，本發明中使用ufpcsbr與碳納米管復合，進一步改善了碳納米管在膠料中的分散，使用兩者復合粉末，在極大提高其在膠料中分散的同時，也極大極高了材料的力學性能，導電，導熱性能。

技術實現要素：

本發明提供了一種納米復合材料及其制備方法，具體涉及一種用ufpcsbr(超細全硫化粉末羧基丁苯橡膠)與碳納米管制備復合粉末，然后與橡膠膠乳混合，濕法制備ufpcsbr、碳納米管和橡膠的納米復合材料。本發明減少了粉塵飛揚，減少能耗。

本發明的技術方案為：

一種納米復合材料的制備方法，具體步驟如下：

(1)向超細全硫化羧基丁苯橡膠膠乳中添加其重量1-10％的輻射交聯劑，攪拌30-60min，經過10-30kgy電子束照射，得到超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液；

優選的，向超細全硫化羧基丁苯橡膠膠乳中添加其重量5.5％的輻射交聯劑，攪拌45min，經過20kgy電子束照射，得到超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液。

(2)將碳納米管倒入水中，碳納米管與水的質量比為0.5-5：99.5-95；在1000-3000rpm轉速條件下，攪拌50-110min，制備碳納米管漿料；

優選的，碳納米管與水的質量比為3.5：96.5，在2000rpm轉速條件下，攪拌65min。

(3)將質量比為1:1-10的超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液和碳納米管漿料混合攪拌，攪拌30-60min，經過壓力噴霧干燥，制得ufpcsbr和碳納米管的復合粉末；

優選的，將質量比為1:5.5的超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液和碳納米管漿料混合攪拌，攪拌40min。

(4)將步驟(3)獲得的復合粉末加入到蒸餾水中，復合粉末與蒸餾水的質量比為0.5-5:99.5-95，剪切攪拌50-110min，得到穩定的懸浮液，然后將橡膠膠乳加入到懸浮液中，橡膠膠乳和復合粉末的比例為100：20-50，于常溫下攪拌20-60min，使得復合粉末分散在膠乳中形成共混乳液，添加絮凝劑使共混乳液絮凝、過濾干燥12-24小時，得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的初始復合材料；

優選的，復合粉末與蒸餾水的質量比為2.5:97.5，剪切攪拌70min，得到穩定的懸浮液；橡膠膠乳和復合粉末的比例為100：35，于常溫下攪拌30min，使得復合粉末分散在膠乳中形成共混乳液，添加絮凝劑使共混乳液絮凝、過濾干燥18小時。

(5)在步驟(4)中所得的初始復合材料中依次加入活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑，進行混煉，每100份橡膠膠乳對應活性劑5份、硬脂酸4份、防老劑2份、填充劑30份、增塑劑6份、促進劑1.5份、助硫化劑0.5份；活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑均單獨加入，每加一種混煉3-4分鐘，全部加入后得到混煉膠；將混煉膠靜置24小時后，于150℃條件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的納米復合材料。

進一步的，步驟(1)中所述輻射交聯助劑選自三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(tmptma)，三丙烯酸丙烷三甲醇酯(tmpta)和季戊四醇四丙烯酸酯(peta)中的至少一種。

步驟(2)中所述碳納米管選自單壁碳納米管、多壁碳納米管和雙壁碳納米管中的至少一種碳納米管，或者改性的碳納米管，或者改性的碳納米管分散液；碳納米管優選為多壁碳納米管。

步驟(3)中壓力噴霧干燥的噴霧壓力為0.1-0.5mpa，優選為0.25mpa；噴霧入口溫度為80-160℃，優選為135℃；出口溫度為50-80℃，優選為65℃。

步驟(4)中所述的橡膠膠乳的材料選自天然橡膠膠乳、丁苯橡膠膠乳、氯丁橡膠膠乳中的至少一種膠乳；

所述絮凝劑選自硫酸、硝酸、鹽酸中的至少一種，或者甲醇、或者甲酸等絮凝劑。

步驟(5)中所述活性劑選自氧化鋅、氧化鎂、硫酚類、硫酚鋅鹽類或芳烴二硫化合物類中的任意一種；

防老劑選自橡膠防老劑4010、4010na、4020、4030、ble、tmq和rd中的任意一種或者兩種的混合物；

所述填充劑選自高嶺土、白炭黑、炭黑、滑石粉、硅藻土、陶土和碳酸鈣中的至少一種；

所述增塑劑選自芳烴油、環烷油、古馬隆和石蠟油中的至少一種；

促進劑選自二硫化二苯并噻唑(dm)、二硫化四甲基秋蘭姆(tt)、n-叔丁基-2-苯丙噻唑次磺酰胺(ns)和二苯胍(dpg)中的至少一種；

所述助硫化劑選自異氰尿酸酯、雙馬來酰亞胺、或含硫硅烷中的任意一種；

所述硫化劑選自不溶性硫化劑、過氧化物、醌肟化合物、多硫聚合物、氨基甲酸甲酯及其衍生物、馬來酰亞胺及其衍生物；

所述防老劑為胺類、酚類和雜環類中至少一種。

步驟(5)中所述混煉的工藝為開煉機、密煉機、螺桿擠出機、高速混合機，以固態方式將初始復合材料與活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑混合，均勻分散。

所述步驟(5)中硫化的工藝是將混煉膠停放24小時后，于150℃條件下進行平板模壓，注射硫化，鹽浴硫化，蒸汽硫化的過程。

本發明還包括通過上述制備方法獲得的納米復合材料。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

將ufpcsbr和碳納米管通過壓力噴霧干燥制備成復合粉末，然后將復合粉末與橡膠膠乳在水相中進行混合，絮凝共沉淀制備ufpcsbr、碳納米管和橡膠的初始復合材料，再經過混煉和硫化獲得ufpcsbr、碳納米管和橡膠的復合材料，本發明獲得的復合材料拉伸強度和撕裂強度提高了10-40％，定伸應力增加了15-30％，且抗濕滑性能提高，滾動阻力降低，本發明獲得的ufpcsbr、碳納米管和橡膠的復合材料是一種高性能復合材料。

附圖說明

圖1a是1萬倍下ufpcsbr和碳納米管復合粉末的sem圖，1b是3萬倍下ufpcsbr、碳納米管、橡膠三者復合材料的sem圖；

圖2是本發明納米復合材料的sem圖；

圖3是碳納米管與橡膠復合材料的sem圖；

圖4是硫化曲線圖；4a碳納米管與橡膠復合材料的硫化曲線，4b本發明納米復合材料的硫化曲；

圖5是本發明與對比例1、對比例2的動態力學性能dma曲線圖，5a是本發明動態力學性能dma曲線，5b是對比例1動態力學性能dma曲線，5c是對比例2動態力學性能dma曲線。

具體實施方式

下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但實施例僅是范例性的，并不對本發明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發明的保護范圍內。

實施例1一種納米復合材料的制備方法

具體步驟如下：

(1)向超細全硫化羧基丁苯橡膠膠乳中添加其重量5.5％的輻射交聯劑三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，攪拌45min，經過20kgy電子束照射，得到超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液；

(2)將碳納米管倒入水中，碳納米管與水的質量比為3.5：96.5，在2000rpm轉速條件下，攪拌65min，制備碳納米管漿料；所述碳納米管為多壁碳納米管；

(3)將質量比為1:5.5的超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液和碳納米管漿料混合攪拌，攪拌40min，經過壓力噴霧干燥，制得ufpcsbr和碳納米管的復合粉末；壓力噴霧干燥的噴霧壓力為0.25mpa，噴霧入口溫度為135℃，出口溫度為65℃；

(4)將步驟(3)獲得的復合粉末加入到蒸餾水中，復合粉末與蒸餾水的質量比為2.5:97.5，剪切攪拌70min，得到穩定的懸浮液，然后將橡膠膠乳加入到懸浮液中，橡膠膠乳和復合粉末的比例為100：35，于常溫下攪拌30min，使得復合粉末分散在膠乳中形成共混乳液，添加絮凝劑使共混乳液絮凝、過濾干燥18小時，得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的初始復合材料；所述的橡膠膠乳的材料選自天然橡膠膠乳，所述絮凝劑為鹽酸；

(5)在步驟(4)中所得的初始復合材料中依次加入活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑，進行混煉，每100份橡膠膠乳對應活性劑5份、硬脂酸4份、防老劑2份、填充劑30份、增塑劑6份、促進劑1.5份、助硫化劑0.5份；活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑均單獨加入，每加一種混煉3-4分鐘，全部加入后得到混煉膠；將混煉膠靜置24小時后，于150℃條件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的納米復合材料；

所述活性劑為氧化鋅，防老劑為橡膠防老劑4010，填充劑為高嶺土，增塑劑為石蠟油，促進劑為二硫化二苯并噻唑(dm)，助硫化劑為異氰尿酸酯，硫化劑為氨基甲酸甲酯，防老劑為胺類防老劑；

所述混煉的工藝為開煉機、密煉機、螺桿擠出機、高速混合機，以固態方式將初始復合材料與活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑混合，均勻分散；硫化的工藝是將混煉膠停放24小時后，于150℃條件下進行平板模壓，注射硫化，鹽浴硫化，蒸汽硫化的過程。

實施例2一種納米復合材料的制備方法

具體步驟如下：

(1)向超細全硫化羧基丁苯橡膠膠乳中添加其重量2％的輻射交聯劑三丙烯酸丙烷三甲醇酯，攪拌35min，經過30kgy電子束照射，得到超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液；

(2)將單壁碳納米管倒入水中，單壁碳納米管與水的質量比為1：99，在1100pm轉速條件下，攪拌50min，制備碳納米管漿料；

(3)將質量比為1:3的超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液和碳納米管漿料混合攪拌，攪拌30min，經過壓力噴霧干燥，制得ufpcsbr和碳納米管的復合粉末；

(4)將步驟(3)獲得的復合粉末加入到蒸餾水中，復合粉末與蒸餾水的質量比為1:99，剪切攪拌55min，得到穩定的懸浮液，然后將橡膠膠乳加入到懸浮液中，橡膠膠乳和復合粉末的比例為100：25，于常溫下攪拌25min，使得復合粉末分散在膠乳中形成共混乳液，添加絮凝劑甲醇使共混乳液絮凝、過濾干燥15小時，得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的初始復合材料；

(5)在步驟(4)中所得的初始復合材料中依次加入活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑，進行混煉，每100份橡膠膠乳對應活性劑5份、硬脂酸4份、防老劑2份、填充劑30份、增塑劑6份、促進劑1.5份、助硫化劑0.5份；活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑均單獨加入，每加一種混煉3-4分鐘，全部加入后得到混煉膠；將混煉膠靜置24小時后，于150℃條件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的納米復合材料；

所述活性劑為硫酚類活性劑，防老劑為橡膠防老劑ble，填充劑為白炭黑，增塑劑為環烷油，促進劑為二硫化四甲基秋蘭姆(tt)，助硫化劑為雙馬來酰亞胺，硫化劑為過氧化物硫化劑，防老劑為酚類防老劑；

所述混煉的工藝為開煉機、密煉機、螺桿擠出機、高速混合機，以固態方式將初始復合材料與活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑混合，均勻分散；硫化的工藝是將混煉膠停放24小時后，于150℃條件下進行平板模壓，注射硫化，鹽浴硫化，蒸汽硫化的過程。

實施例3一種納米復合材料的制備方法

具體步驟如下：

(1)向超細全硫化羧基丁苯橡膠膠乳中添加其重量8％的輻射交聯劑季戊四醇四丙烯酸酯，攪拌55min，經過25kgy電子束照射，得到超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液；

(2)將多壁碳納米管倒入水中，碳納米管與水的質量比為0.5-5：99.5-95；在2800rpm轉速條件下，攪拌100min，制備碳納米管漿料；

(3)將質量比為1:8的超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液和碳納米管漿料混合攪拌，攪拌55min，經過壓力噴霧干燥，制得ufpcsbr和碳納米管的復合粉末；

壓力噴霧干燥的噴霧壓力為0.45mpa，噴霧入口溫度為150℃，出口溫度為75℃；

(4)將步驟(3)獲得的復合粉末加入到蒸餾水中，復合粉末與蒸餾水的質量比為5:95，剪切攪拌100min，得到穩定的懸浮液，然后將橡膠膠乳加入到懸浮液中，橡膠膠乳和復合粉末的比例為100：45，于常溫下攪拌55min，使得復合粉末分散在膠乳中形成共混乳液，添加絮凝劑使共混乳液絮凝、過濾干燥24小時，得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的初始復合材料；所述的橡膠膠乳的材料為丁苯橡膠膠乳，絮凝劑為硝酸；

(5)在步驟(4)中所得的初始復合材料中依次加入活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑，進行混煉，每100份橡膠膠乳對應活性劑5份、硬脂酸4份、防老劑2份、填充劑30份、增塑劑6份、促進劑1.5份、助硫化劑0.5份；活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑均單獨加入，每加一種混煉3-4分鐘，全部加入后得到混煉膠；將混煉膠靜置24小時后，于150℃條件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的納米復合材料；

所述活性劑為硫酚類，防老劑為橡膠防老劑4030，填充劑為硅藻土，增塑劑為芳烴油增塑劑，促進劑為n-叔丁基-2-苯丙噻唑次磺酰胺，助硫化劑為，硫化劑為馬來酰亞胺，防老劑為雜環類防老劑；

所述混煉的工藝為開煉機、密煉機、螺桿擠出機、高速混合機，以固態方式將初始復合材料與活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑混合，均勻分散；

硫化的工藝是將混煉膠停放24小時后，于150℃條件下進行平板模壓，注射硫化，鹽浴硫化，蒸汽硫化的過程。

實施例4一種納米復合材料的制備方法

具體步驟如下：

(1)向超細全硫化羧基丁苯橡膠膠乳中添加其重量3.5％的輻射交聯劑，攪拌40min，經過15kgy電子束照射，得到超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液；所述輻射交聯劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和三丙烯酸丙烷三甲醇酯按質量比為1:1比例混合的混合物；

(2)將多壁碳納米管和雙壁碳納米管以質量比為1:3混合的碳納米管倒入水中，碳納米管與水的質量比為3：97；在2200rpm轉速條件下，攪拌85min，制備碳納米管漿料；

(3)將質量比為1:7的超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液和碳納米管漿料混合攪拌，攪拌55min，經過壓力噴霧干燥，制得ufpcsbr和碳納米管的復合粉末；

壓力噴霧干燥的噴霧壓力為0.2mpa，噴霧入口溫度為85℃，出口溫度為5,5℃；

(4)將步驟(3)獲得的復合粉末加入到蒸餾水中，復合粉末與蒸餾水的質量比為1.5:98.5，剪切攪拌75min，得到穩定的懸浮液，然后將橡膠膠乳加入到懸浮液中，橡膠膠乳和復合粉末的比例為100：45，于常溫下攪拌55min，使得復合粉末分散在膠乳中形成共混乳液，添加絮凝劑使共混乳液絮凝、過濾干燥15小時，得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的初始復合材料；

所述的橡膠膠乳的材料為天然橡膠膠乳和氯丁橡膠膠乳按3:5的質量比進行混合的混合物，絮凝劑為甲酸；

(5)在步驟(4)中所得的初始復合材料中依次加入活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑，進行混煉，每100份橡膠膠乳對應活性劑5份、硬脂酸4份、防老劑2份、填充劑30份、增塑劑6份、促進劑1.5份、助硫化劑0.5份；活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑均單獨加入，每加一種混煉3-4分鐘，全部加入后得到混煉膠；將混煉膠靜置24小時后，于150℃條件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的納米復合材料；

所述活性劑為氧化鋅和氧化鎂按質量比為1:1的比例混合的混合物，防老劑為橡膠防老劑ble，填充劑為高嶺土、白炭黑和硅藻土按1:0.5:1的質量比進行混合的混合物，增塑劑為環烷油，促進劑為二硫化二苯并噻唑和二苯胍以任意質量比混合的混合物，助硫化劑選為含硫硅烷，硫化劑為醌肟化合物硫化劑，防老劑為胺類防老劑；

所述混煉的工藝為開煉機、密煉機、螺桿擠出機、高速混合機，以固態方式將初始復合材料與活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑混合，均勻分散；

硫化的工藝是將混煉膠停放24小時后，于150℃條件下進行平板模壓，注射硫化，鹽浴硫化，蒸汽硫化的過程。

實施例5一種納米復合材料的制備方法

具體步驟如下：

(1)向超細全硫化羧基丁苯橡膠膠乳中添加其重量3％的輻射交聯劑，攪拌30-60min，經過10-30kgy電子束照射，得到超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液；

所述輻射交聯劑為三丙烯酸丙烷三甲醇酯和季戊四醇四丙烯酸酯按質量比為1:2的比例混合的混合物；

(2)將改性的碳納米管倒入水中，碳納米管與水的質量比為4.5：95.5，在1600rpm轉速條件下，攪拌90min，制備碳納米管漿料；

(3)將質量比為1:4的超細全硫化羧基丁苯橡膠乳液和碳納米管漿料混合攪拌，攪拌35min，經過壓力噴霧干燥，制得ufpcsbr和碳納米管的復合粉末；

(4)將步驟(3)獲得的復合粉末加入到蒸餾水中，復合粉末與蒸餾水的質量比為4:96，剪切攪拌80min，得到穩定的懸浮液，然后將橡膠膠乳加入到懸浮液中，橡膠膠乳和復合粉末的比例為100：45，于常溫下攪拌50min，使得復合粉末分散在膠乳中形成共混乳液，添加絮凝劑使共混乳液絮凝、過濾干燥14小時，得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的初始復合材料；所述的橡膠膠乳的材料為氯丁橡膠膠乳，絮凝劑為硫酸；

(5)在步驟(4)中所得的初始復合材料中依次加入活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑，進行混煉，每100份橡膠膠乳對應活性劑5份、硬脂酸4份、防老劑2份、填充劑30份、增塑劑6份、促進劑1.5份、助硫化劑0.5份；活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑均單獨加入，每加一種混煉3-4分鐘，全部加入后得到混煉膠；將混煉膠靜置24小時后，于150℃條件下硫化15-20min得到ufpcsbr、碳納米管和橡膠的納米復合材料；

所述活性劑為氧化鋅、氧化鎂和硫酚鋅鹽類活性劑按質量比為1:2:1的比例混合的混合物，防老劑為橡膠防老劑4020，填充劑為滑石粉和碳酸鈣按質量比為1:1的比例混合的混合物，增塑劑為環烷油和石蠟油按1:5的質量比混合的混合物，促進劑為二苯胍，助硫化劑為異氰尿酸酯和含硫硅烷按2:1質量比進行混合的混合物，硫化劑為多硫聚合物硫化劑，防老劑為酚類防老劑；

所述混煉的工藝為開煉機、密煉機、螺桿擠出機、高速混合機，以固態方式將初始復合材料與活性劑，硬脂酸，防老劑，填充劑，增塑劑，促進劑，助硫化劑和硫化劑混合，均勻分散；

硫化的工藝是將混煉膠停放24小時后，于150℃條件下進行平板模壓，注射硫化，鹽浴硫化，蒸汽硫化的過程。

對比例1不含ufpcsbr和碳納米管的復合粉末的橡膠材料的制備

在70℃下在密煉機中添加100g天然橡膠、5g氧化鋅、2g硬脂酸、2g橡膠防老劑4020、50gn220炭黑、2g環烷油、1g促進劑(0.8gdm+0.2gtt)和2g不溶性硫磺混煉每加一種上述組分混煉3-4min，所有組分單獨加入，得到混煉膠；將混煉膠停放24小時，于150℃下硫化20min，得到不含ufpcsbr和碳納米管的復合粉末的橡膠材料。

對比例2不含ufpcsbr的含有碳納米管的橡膠材料制備

在70℃下在密煉機中添加100g天然橡膠，5g氧化鋅，2g硬脂酸，2g橡膠防老劑4020，1.4g碳納米管，50gn220炭黑，2g環烷油，1g促進劑(0.8gdm+0.2gtt),2g不溶性硫磺混煉每加一種上述組分混煉3-4min，所有組分單獨加入，得到混煉膠；將混煉膠停放24小時，于150℃下硫化20min，得到不含ufpcsbr的含有碳納米管的橡膠材料。

試驗例1對本發明實施例1-5及對比例1、對比例2進行檢測

邵氏a硬度測試：根據gb/t531-1999標準，采用上海化工機械四廠xy-1型橡膠硬度計測定。

拉伸性能測試：根據gb/t528-1998標準，采用臺灣高鐵檢測公司ai7000型電子拉力機，測定復合材料的100％，300％定伸應力，拉伸強度，扯斷伸長率，速率500mm/min。

撕裂強度測試：根據gb/t529-1999標準，，采用臺灣高鐵檢測公司ai7000型電子拉力機測定，速率500mm/min。

壓縮疲勞溫升測試：根據gb/t1687-1993標準，采用優肯公司的ud-3801型壓縮疲勞生熱試驗機測定。

阿克隆磨耗量測試：根據gb/t1689-1998，采用臺灣高鐵公司gt-7012-a型阿克隆磨耗機測定。

表面電阻測試：根據gb/t1562標準，采用廣州四探針公司rst-8型電極電導率儀通過四電極法測定。

導熱系數測定：根據astmd5470標準，采用美國lasercopm公司的hc-110型導熱儀在60℃下測試。

檢測結果如表1所示：

表1本發明實施例及對比例中材料性能測試結果

從表1中結果可以看出，ufpcsbr和碳納米管起到了協同作用，ufpcsbr作為分散相帶動了碳納米管在橡膠基體的分散，另外，ufpcsbr和碳納米管復合成為復合粉末，由于ufpcsbr本身與橡膠之間相容性良好，使得碳納米管在橡膠中分散均勻。該復合材料具有較高的力學性能，耐磨性、導熱性和非常低的表面電阻。本發明獲得的復合材料拉伸強度和撕裂強度提高了10-40％，定伸應力增加了15-30％。同時，本發明減少了炭黑的添加量，降低了橡膠材料的動態生熱。

試驗例2

3萬倍下ufpcsbr和碳納米管復合粉末的sem圖如圖1a所示，1萬倍下ufpcsbr、碳納米管、橡膠三者復合材料的sem圖如圖1b所示，本發明納米復合材料的的sem圖如圖2所示，碳納米管與橡膠復合材料的sem如圖3所示，硫化曲線圖如圖4所示，動態力學性能dma曲線圖如圖5所示。由圖3和圖4可知，使用ufpcsbr作為載體，提高了碳納米管在橡膠基體中的分散。ufpcsbr與橡膠基體相容性良好，帶動了碳納米管在基體中的分散；圖5dma曲線可以看出，42℃是ufpcsbr的玻璃化轉變溫度，使用ufpcsbr和碳納米管可以有效的改善其0℃左右和40-60℃之間的tanδ數值，使得復合材料具有較高的抗濕滑性和較低的滾動阻力。