CN114539615B - 一种石墨烯/硅酸镁复合材料及其制备方法和在eva、橡胶复合泡沫材料中的应用 - Google Patents

一种石墨烯/硅酸镁复合材料及其制备方法和在eva、橡胶复合泡沫材料中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯/硅酸镁复合材料的制备方法及其在EVA、橡胶复合泡沫材料中的应用。所述EVA、橡胶泡沫复合材料由以下原料制成：乙烯‑醋酸乙烯共聚物、NR、添加剂、发泡剂AC、硬脂酸、硬脂酸锌、氧化锌、过氧化二异丙苯，所述添加剂为石墨烯/硅酸镁复合材料。本发明制备的EVA、橡胶泡沫复合材料，配方科学合理，工艺流程简单实用，采用石墨烯/硅酸镁复合材料为添加剂，添加量少，与基体相容性好，容易分散，有效改善EVA与橡胶之间的相容性、并且具有提升了泡沫材料的力学性能。同时也为今后为开发新型EVA、橡胶添加剂提供了新的思路与探索，并在实际应用中具有巨大的社会经济效益。

Description

一种石墨烯/硅酸镁复合材料及其制备方法和在EVA、橡胶复 合泡沫材料中的应用
技术领域
本发明属于高分子复合泡沫材料领域，具体涉及一种石墨烯/硅酸镁复合材料及其制备方法和在EVA、橡胶复合泡沫材料中的应用。
背景技术
EVA泡沫复合材料由于具有密度小、缓冲减震能力强、耐低温性等优点，被广泛运用于鞋材、建筑、包装等领域。由于EVA材料同绝大多数高分子塑料一样在发泡后导致其耐磨性能降低。如此之高的磨耗将严重制约了其在一些耐磨性要求较高的鞋用材料方面的应用。由于磨耗作用，严重时可能产生产品失效。因此研究出具有优异力学性能的泡沫复合材料对其在鞋材领域具有重要的应用价值。
石墨烯是一种二维片层状碳质材料，是碳原子在同一平面上以六角蜂窝形紧密堆积而成的。石墨烯新奇的结构、优良的电学、热学、力学、光学等性能，使其自发现之日就得到研究人员的关注。
片层状硅酸镁是一种多片状的表面结构的无定型材料。其因特殊的结构影响了硅酸镁的巨大比表面积，由此硅酸镁主要用于吸附剂的应用，具有吸附和脱色的作用。无定型层状硅酸盐材料同时可以应用在聚合物无机填料中，我们发现无定型硅酸盐对聚合物的热稳定性有着优异的提升以及对聚合物的生物稳定性以及力学性能有着巨大的提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯/硅酸镁复合材料的制备方法及其在EVA、橡胶复合泡沫材料中的应用。本发明是针对石墨烯在聚合物中分散差的问题，通过二氧化硅硬模板作用，得到石墨烯为中间夹层的硅酸镁材料，利用硅醇与氧化石墨烯羧基、环氧基化学键合的方式，得到更加牢固的化学结构。将其应用于聚合物中，石墨烯优异力学性能可以在面对磨耗时提高聚合物的拉伸强度，同时片状硅酸镁结构提高聚合物表面的粗糙度，分别对应于提高聚合物耐磨和摩擦系数。本发明通过木质素表面活性基团和二氧化硅水解后的硅醇相互反应，以二氧化硅作为硬模板限制住木质素，随后进一步碳化，木质素分子中大量苯环形成石墨烯碳材料，同时在石墨烯表面的二氧化硅也给EVA、橡胶基体材料的耐热耐候性提供了有力的增强作用，再经过水热反应，镁离子进入二氧化硅硅醇结构中形成硅酸镁。本发明配方科学合理，工艺流程简单实用，并且针对EVA与橡胶基体之间相容性较差，通过采用石墨烯/硅酸镁复合材料，使生产出的EVA、橡胶泡沫复合材料具有优异的力学性能及良好相容性，具有很大的应用前景和产生巨大的社会经济效益。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种包含石墨烯/硅酸镁复合材料的EVA、橡胶复合泡沫材料的原料组成按重量份数计为：乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）75~80份、橡胶 15~20份、石墨烯/硅酸镁复合材料1-10份、发泡剂AC 2.5-3份、硬脂酸0.4份、硬脂酸锌0.5份、氧化锌0.7份、过氧化二异丙苯0.9份。
进一步地，所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯酯基体的含量为23%-26%。
进一步地，所述的石墨烯/硅酸镁复合材料是通过木质素为原料制备的，其中二氧化硅，硅酸镁均为无定型结构，具体包括以下步骤：
（1）石墨烯模板的制备：将400mg木质素在200ml去离子水中超声分散。
（2）木质素/二氧化硅复合材料的制备：先将石墨烯模板溶于PH为碱性的无水乙醇和水溶液中，经过均匀搅拌30min后加入正硅酸甲酯并升温至40℃反应6h，静置，在烘箱中80℃烘干过夜，得到木质素/二氧化硅复合材料；
（3）石墨烯/硅酸镁复合材料的制备：将2g的步骤（2）制得的木质素/二氧化硅复合材料放入管式炉中氮气氛围中800℃下煅烧4h，随后将粉末研磨加入烧瓶中，加入去离子水超声、搅拌得到混合物A；将10ml无水乙醇加入烧瓶中，向其中加入氯化镁1-2g，通过机械搅拌，缓慢滴加10mL 2mol/L氯化铵溶液得到混合物B；将上述混合物A和混合物B混合后滴加2ml氨水后，再将其转移至聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，放置烘箱中140℃水热反应18~24h。将得到的产物冷却、过滤，在60℃下干燥得到灰黑色粉末，经研磨后得到石墨烯/硅酸镁复合材料。
进一步地，上述包含石墨烯/硅酸镁复合材料的EVA、橡胶复合泡沫材料的制备方法包括以下步骤：
1）将EVA、橡胶、石墨烯/硅酸镁复合材料、硬脂酸、硬脂酸锌、氧化锌、过氧化二异丙苯和发泡剂AC混合均匀后置于预热好的密炼机中，加热温度为110-120℃，转速20rpm条件下密炼；
2）将步骤1）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼10-20min后，将物料压制成3-5mm薄片
3）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤2）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到耐磨防滑鞋用泡沫复合材料。
本发明采用石墨烯/硅酸镁复合材料为添加剂制备出高力学性能的泡沫复合材料。石墨烯因其二维层状结构，因此具有优异的力学性能。此外，石墨烯与EVA基体的相容性也比较好，能均匀分散在基体中，提高EVA基体的力学性能。在本发明制备石墨烯/硅酸镁复合材料中，木质素兼具刚性的网络（大量苯环）和柔顺侧链结构（众多活性基团）可与二氧化硅的硅醇发生化学反应，即二氧化硅将木质素分子牢固限制在层间（此时二氧化硅起到硬模板作用，将木质素分子锁定在二氧化硅层间），经碳化后木质素长碳链和活性基团分解，同时大量苯环结构转变为石墨烯碳材料，使其具有优异的机械性能与导热性能。
经过充分的水热反应，镁离子进入二氧化硅硅醇结构中，将二氧化硅完全转化为硅酸镁。同时负载在石墨烯表面的硅酸镁呈较大比表面积的微细片层状，不仅可通过羟基与橡胶中共轭双键的π电子云形成氢键，还可与橡胶发生接枝、交联等反应，因此常用作优良的橡胶补强剂，石墨烯/硅酸镁复合材料能同时提升EVA、橡胶两者之间的相容性和力学性能。在现有EVA、橡胶泡沫材料中，对其补强处理大都是通过滑石粉与白炭黑粉末为主，添加量大才能取得一定效果。石墨烯/硅酸镁复合材料作为EVA、橡胶泡沫复合材料的添加剂，添加量少，力学性能提升效果明显，成功制备了EVA、橡胶泡沫复合材料，同时也为今后为开发新型EVA、橡胶添加剂提供了新的思路与探索，并在实际应用中具有巨大的社会经济效益。
本发明的有益效果在于：本发明制备的石墨烯/硅酸镁复合材料EVA、橡胶泡沫复合材料，配方科学合理，工艺流程简单实用，采用石墨烯/硅酸镁复合材料作为添加剂，添加量少，与基体相容性好，容易分散，力学性能提升效果优异、并且具有优异石墨烯能力，安全绿色环保。同时也为今后为开发新型EVA、橡胶添加剂提供了新的思路与探索，并在实际应用中具有巨大的社会经济效益。
附图说明
图1为石墨烯/硅酸镁复合材料的XRD图；
图2为石墨烯/硅酸镁复合材料的SEM图；
图3为本发明制备的EVA、橡胶泡沫复合材料的动摩擦系数；
图4为本发明制备的EVA、橡胶泡沫复合材料的磨耗值。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
一种EVA、橡胶复合泡沫材料的制备方法，具体步骤为：
1）石墨烯模板的制备：将400mg木质素在200ml去离子水中超声分散。
2）木质素/二氧化硅复合材料的制备：先将石墨烯模板溶于PH为碱性的无水乙醇和水溶液中，经过均匀搅拌30分钟后加入2ml正硅酸甲酯并升温至40℃反应6小时，静置，在烘箱中80℃烘干过夜，得到木质素/二氧化硅复合材料；
3）石墨烯/硅酸镁复合材料的制备：将步骤1）制得的木质素/二氧化硅1g放入管式炉中氮气氛围中800℃下煅烧4h。随后将粉末研磨加入烧瓶中，加入去离子水超声、搅拌；将10ml无水乙醇加入烧瓶中，向其中加入氯化镁2g，通过机械搅拌，缓慢滴加10mL 2mol/L氯化铵溶液；将上述两份溶液混合后滴加2ml氨水后，将得到的溶液转移至聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，放置烘箱中140摄氏度水热反应18~24h。将得到的产物冷却、过滤，在60℃下干燥得到灰黑色粉末，样品经研磨后得到石墨烯/硅酸镁复合材料。
4）将95重量份EVA、5重量份EPDM、1重量份石墨烯/硅酸镁复合材料、0.4重量份硬脂酸、0.5重量份硬脂酸锌、0.7重量份氧化锌、0.9重量份过氧化二异丙苯和2.5重量份AC混合均匀后置于预热好的密炼机中，加热温度为110℃，转速20rpm条件下密炼；
5）将步骤4）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼10min后，将物料压制成3mm薄片；
6）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤6）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到EVA、橡胶泡沫复合材料。
实施例2
一种EVA、橡胶复合泡沫材料的制备方法，具体步骤为：
1）石墨烯模板的制备：将400mg木质素在200ml去离子水中超声分散。
2）木质素/二氧化硅复合材料的制备：先将石墨烯模板溶于PH为碱性的无水乙醇和水溶液中，经过均匀搅拌30分钟后加入2ml正硅酸甲酯并升温至40℃反应6小时，静置，在烘箱中80℃烘干过夜，得到木质素/二氧化硅复合材料；
3）石墨烯/硅酸镁复合材料的制备：将步骤1）制得的1g木质素/二氧化硅放入管式炉中氮气氛围中800℃下煅烧4h。随后将粉末研磨加入烧瓶中，加入去离子水超声、搅拌；将10ml无水乙醇加入烧瓶中，向其中加入氯化镁2g，通过机械搅拌，缓慢滴加10mL 2mol/L氯化铵溶液；将上述两份溶液混合后滴加2ml氨水后，将得到的溶液转移至聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，放置烘箱中140摄氏度水热反应18~24h。将得到的产物冷却、过滤，在60℃下干燥得到灰黑色粉末，样品经研磨后得到石墨烯/硅酸镁复合材料。
4）将90重量份EVA、10重量份EPDM、2重量份石墨烯/硅酸镁复合材料、0.4重量份硬脂酸、0.5重量份硬脂酸锌、0.7重量份氧化锌、0.9重量份过氧化二异丙苯和2.5重量份AC混合均匀后置于预热好的密炼机中，加热温度为110℃，转速20rpm条件下密炼；
5）将步骤4）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼10min后，将物料压制成3mm薄片；
6）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤6）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到EVA、橡胶泡沫复合材料。
实施例3
一种EVA、橡胶复合泡沫材料的制备方法，具体步骤为：
1）石墨烯模板的制备：将400mg木质素在200ml去离子水中超声分散。
2）木质素/二氧化硅复合材料的制备：先将石墨烯模板溶于PH为碱性的无水乙醇和水溶液中，经过均匀搅拌30分钟后加入2ml正硅酸甲酯并升温至40℃反应6小时，静置，在烘箱中80℃烘干过夜，得到木质素/二氧化硅复合材料；
3）石墨烯/硅酸镁复合材料的制备：将步骤1）制得的1g木质素/二氧化硅放入管式炉中氮气氛围中800℃下煅烧4h。随后将粉末研磨加入烧瓶中，加入去离子水超声、搅拌；将10ml无水乙醇加入烧瓶中，向其中加入氯化镁2g，通过机械搅拌，缓慢滴加10mL 2mol/L氯化铵溶液；将上述两份溶液混合后滴加2ml氨水后，将得到的溶液转移至聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，放置烘箱中140摄氏度水热反应18~24h。将得到的产物冷却、过滤，在60℃下干燥得到灰黑色粉末，样品经研磨后得到石墨烯/硅酸镁复合材料。
4）将85重量份EVA、15重量份EPDM、3重量份石墨烯/硅酸镁复合材料、0.4重量份硬脂酸、0.5重量份硬脂酸锌、0.7重量份氧化锌、0.9重量份过氧化二异丙苯和2.5重量份AC混合均匀后置于预热好的密炼机中，加热温度为110℃，转速20rpm条件下密炼；
5）将步骤4）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼10min后，将物料压制成3mm薄片；
6）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤5）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到EVA、橡胶泡沫复合材料。
实施例4
一种EVA、橡胶复合泡沫材料的制备方法，具体步骤为：
1）石墨烯模板的制备：将400mg木质素在200ml去离子水中超声分散。
2）木质素/二氧化硅复合材料的制备：先将石墨烯模板溶于PH为碱性的无水乙醇和水溶液中，经过均匀搅拌30分钟后加入2ml正硅酸甲酯并升温至40℃反应6小时，静置，在烘箱中80℃烘干过夜，得到木质素/二氧化硅复合材料；
3）石墨烯/硅酸镁复合材料的制备：将步骤1）制得的1g木质素/二氧化硅放入管式炉中氮气氛围中800℃下煅烧4h。随后将粉末研磨加入烧瓶中，加入去离子水超声、搅拌；将10ml无水乙醇加入烧瓶中，向其中加入氯化镁2g，通过机械搅拌，缓慢滴加10mL 2mol/L氯化铵溶液；将上述两份溶液混合后滴加2ml氨水后，将得到的溶液转移至聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，放置烘箱中140摄氏度水热反应18~24h。将得到的产物冷却、过滤，在60℃下干燥得到灰黑色粉末，样品经研磨后得到石墨烯/硅酸镁复合材料。
4）将85重量份EVA、15重量份EPDM、4重量份石墨烯/硅酸镁复合材料、0.4重量份硬脂酸、0.5重量份硬脂酸锌、0.7重量份氧化锌、0.9重量份过氧化二异丙苯和2.5重量份AC混合均匀后置于预热好的密炼机中，加热温度为110℃，转速20rpm条件下密炼；
5）将步骤4）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼10min后，将物料压制成3mm薄片；
6）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤5）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到石墨烯/硅酸镁EVA、橡胶泡沫复合材料。
实施例5
一种EVA、橡胶复合泡沫材料的制备方法，具体步骤为：
1）石墨烯模板的制备：将400mg木质素在200ml去离子水中超声分散。
2）木质素/二氧化硅复合材料的制备：先将石墨烯模板溶于PH为碱性的无水乙醇和水溶液中，经过均匀搅拌30分钟后加入2ml正硅酸甲酯并升温至40℃反应6小时，静置，在烘箱中80℃烘干过夜，得到木质素/二氧化硅复合材料；
3）石墨烯/硅酸镁复合材料的制备：将步骤1）制得的1g木质素/二氧化硅放入管式炉中氮气氛围中800℃下煅烧4h。随后将粉末研磨加入烧瓶中，加入去离子水超声、搅拌；将10ml无水乙醇加入烧瓶中，向其中加入氯化镁2g，通过机械搅拌，缓慢滴加10mL 2mol/L氯化铵溶液；将上述两份溶液混合后滴加2ml氨水后，将得到的溶液转移至聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，放置烘箱中140摄氏度水热反应18~24h。将得到的产物冷却、过滤，在60℃下干燥得到灰黑色粉末，样品经研磨后得到石墨烯/硅酸镁复合材料。
4）将85重量份EVA、15重量份EPDM、5重量份石墨烯/硅酸镁复合材料、0.4重量份硬脂酸、0.5重量份硬脂酸锌、0.7重量份氧化锌、0.9重量份过氧化二异丙苯和2.5重量份AC混合均匀后置于预热好的密炼机中，加热温度为110℃，转速20rpm条件下密炼；
5）将步骤4）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼10min后，将物料压制成3mm薄片；
6）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤5）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到石墨烯/硅酸镁EVA、橡胶泡沫复合材料。
空白对照组
一种EVA泡沫复合材料的制备方法，具体步骤为：
1）将85重量份EVA、15重量份EPDM、0.4重量份硬脂酸、0.5重量份硬脂酸锌、0.7重量份氧化锌、0.9重量份过氧化二异丙苯和2.5重量份AC混合均匀后置于预热好的挤出机中，各区温度为110℃，转速20rpm条件下挤出混炼；
2）将步骤1）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼15min后，将物料压制成4mm薄片；
3）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤2）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到鞋用泡沫复合材料。
对比例1
一种制备EVA泡沫复合材料的方法，具体步骤为：
1）将85重量份EVA、15重量份EPDM、1重量份硅酸镁、1重量份石墨烯、0.4重量份硬脂酸、0.5重量份硬脂酸锌、0.7重量份氧化锌、0.9重量份过氧化二异丙苯和2.5重量份AC混合均匀后置于预热好的挤出机中，各区温度为110℃，转速20rpm条件下挤出混炼；
2）将步骤1）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼15min后，将物料压制成4mm薄片；
3）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤2）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到鞋用泡沫复合材料。
对比例2
一种制备EVA泡沫复合材料的方法，具体步骤为：
1）将85重量份EVA、15重量份EPDM、2重量份硅酸镁、2重量份石墨烯、0.4重量份硬脂酸、0.5重量份硬脂酸锌、0.7重量份氧化锌、0.9重量份过氧化二异丙苯和2.5重量份AC混合均匀后置于预热好的挤出机中，各区温度为110℃，转速20rpm条件下挤出混炼；
2）将步骤1）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼15min后，将物料压制成4mm薄片；
3）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤2）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到鞋用泡沫复合材料。
对比例3
一种制备EVA泡沫复合材料的方法，具体步骤为：
1）将85重量份EVA、15重量份EPDM、3重量份硅酸镁、3重量份石墨烯、0.4重量份硬脂酸、0.5重量份硬脂酸锌、0.7重量份氧化锌、0.9重量份过氧化二异丙苯和2.5重量份AC混合均匀后置于预热好的挤出机中，各区温度为110℃，转速20rpm条件下挤出混炼；
2）将步骤1）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼15min后，将物料压制成4mm薄片；
3）根据模具的体积大小称取一定质量的由步骤2）制得的片材（片材的质量为模具体积的1.2倍），置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s冷却后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到鞋用泡沫复合材料。
性能测试
图3为一种石墨烯/硅酸镁复合材料添加在EVA、橡胶复合泡沫材料中的摩擦系数曲线。从图中可以看出，添加剂添加量从0份增加到5份时复合材料的动摩擦系数均保持上升趋势，在不添加耐磨剂时复合材料的动摩擦系数明显劣于添加了石墨烯/硅酸镁复合材料粉末作为添加剂的鞋用泡沫复合材料，当添加量为2重量份的石墨烯/硅酸镁复合材料时，鞋用泡沫复合材料的动摩擦系数有了明显的提升；当添加量达到5重量份时，鞋用泡沫复合材料具有良好的动摩擦系数（DCOF）。
图4中，随着石墨烯/硅酸镁复合材料的加入量增大，磨耗值降低，这是由于石墨烯在硅酸镁夹层中对硅酸镁耐磨剂的力学性能提升，在发生磨损时，硅酸镁和石墨烯协同阻止聚合物发生严重磨损，同时对比例中物理共混的石墨烯和硅酸镁由于没有有效的结合结构，导致在发生磨损时石墨烯和硅酸镁不能起到良好的协同作用，因此对比例中磨耗值下降并不明显。
各实施例和对比例的性能测试结果。从以上物性测试结果可以明显看出，实施例1至5，随着石墨烯/硅酸镁复合材料粉末添加量的增加，拉伸强度、撕裂强度和压缩变形较对比例均有所提升，且鞋用泡沫复合材料的磨耗随着石墨烯/硅酸镁复合材料粉末作耐磨剂添加而大幅降低。此时，对比例中将石墨烯与滑石粉混合后添加入EVA发泡材料中发现，耐磨性能等部分性能在添加量逐渐增大时出现了下降，这是由于大量的滑石粉与石墨烯在聚合物中无法克服自身团聚问题，从而导致聚合物性能下降。
由此可见本发明的石墨烯/硅酸镁复合材料粉末作耐磨、防滑剂的鞋用泡沫复合材料不仅保持了原有材料的基础力学性能，且拉伸强度和撕裂强度有大幅提升，同时有着优异的防滑性，在较少石墨烯/硅酸镁复合材料粉末添加量的情况下极大降低了鞋底的磨耗，同时动摩擦系数（DCOF）有大幅提升，不但节约了生产成本，减少了无机填料的添加量，加工时粉尘更少且利于环保。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种石墨烯/硅酸镁复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）石墨烯模板的制备：将木质素在去离子水中超声分散得到石墨烯模板；
（2）木质素/二氧化硅复合材料的制备：先将步骤（1）的石墨烯模板溶于pH为碱性的无水乙醇和水溶液中，经过均匀搅拌30min后加入正硅酸甲酯并升温至40℃反应6h，静置，在烘箱中80℃烘干过夜，得到木质素/二氧化硅复合材料；
（3）石墨烯/硅酸镁复合材料的制备：将步骤（2）制得的木质素/二氧化硅复合材料放入管式炉中氮气氛围中800℃下煅烧4h，随后研磨，加入去离子水并超声搅拌得到混合液A，然后将氯化镁加入无水乙醇中，通过机械搅拌，缓慢滴加氯化铵溶液得到混合液B；将混合液A和混合液B混合后滴加氨水，再将其转移至高压反应釜中，放置烘箱中140℃下水热反应18~24h，得到的产物冷却、过滤后，在60℃下干燥得到灰黑色粉末，即石墨烯/硅酸镁复合材料。
2.根据权利要求1所述石墨烯/硅酸镁复合材料的制备方法，其特征在于：所述木质素用量为200-800mg，正硅酸甲酯用量为2mL。
3.根据权利要求1所述石墨烯/硅酸镁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中木质素/二氧化硅复合材料的质量为2g；氯化镁质量为1-2g；氯化铵溶液的加入量为10ml，浓度为2mol/L。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的制备方法制得的石墨烯/硅酸镁复合材料。
5.一种包含如权利要求4所述的石墨烯/硅酸镁复合材料的EVA、橡胶复合泡沫材料，其特征在于：所述EVA、橡胶复合发泡材料的原料组成按重量份数计为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物75~80份、橡胶 15~20份、石墨烯/硅酸镁复合材料1-10份、发泡剂AC 2.5-3份、硬脂酸0.4份、硬脂酸锌0.5份、氧化锌0.7份和过氧化二异丙苯0.9份。
6.根据权利要求5所述的EVA、橡胶复合泡沫材料，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯单元的含量为23%-26%。
7.一种如权利要求5所述的EVA、橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、橡胶、石墨烯/硅酸镁复合材料、硬脂酸、硬脂酸锌、氧化锌、过氧化二异丙苯和发泡剂AC混合均匀后置于预热好的密炼机中，加热温度为110℃，转速20rpm条件下密炼；
2）将步骤1）所得混合物迅速转移到开炼机中混炼10-20min后，将物料压制成3-5mm薄片；
3）根据模具的体积大小称取步骤2）制得的薄片，置于预热好的平板硫化机模腔内，在12MPa、175℃下模压发泡300s后经二次油压12MPa、175℃下模压300s，水冷400s即得到EVA、橡胶复合泡沫材料。
8.根据权利要求7所述的EVA、橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的薄片的质量为模具体积的1.2倍。
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