DE102018113984A1 - Verfahren zur herstellung eines elastischen verbundmaterials - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung sieht ein Herstellungsverfahren für ein elastisches Verbundmaterial vor, das die folgenden Schritte umfasst: Mischen eines Kohlenstoffmaterials mit einem Silikongummimaterial und gleichmäßiges Dispergieren des Kohlenstoffmaterials in dem Silikongummimaterial, um eine Mischverbindung zu bilden; Mischen der Mischverbindung mit einem (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) und einem Vernetzungsmittel, um eine Mischung zu bilden; und Erhitzen der Mischung, um sie zu härten, um das elastische Verbundmaterial zu erhalten. Der nach diesem Verfahren hergestellte elastische Verbundwerkstoff hat eine verbesserte Haltbarkeit.

Description

  • BEREICH DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für einen elastischen Verbundwerkstoff und insbesondere auf ein Herstellungsverfahren für einen elastischen Verbundwerkstoff, der in der Lage ist, Produkte mit verbesserter Zugspannung und Haltbarkeit herzustellen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Elastische Materialien sind weit verbreitet und werden in verschiedenen Industrien und Lebensbereichen von Menschen nachgefragt, vom täglichen Bedarf an Autoreifen, Schuhen, Bändern, Sportartikeln, Bodenbelägen und Förderbändern bis hin zu Präzisionsindustrien wie der Elektronik-, Halbleiter- und Raumfahrtindustrie, etc. Die Typen sind allumfassend, wie NitrilGummi, SilikonGummi, FluorGummi, Styrol-Butadien-Gummi, etc.
  • Seine Zusammensetzung und Formel haben, vgl. Gummi als Beispiel, viele Evolutionen, Verbesserungen und Entwicklungen durchgemacht, so dass es eine Vielzahl von aktuellen Arten und Mustern gibt: Zunächst gab es eine Sammlung von NaturGummi aus Gummibäumen, und die Verwendung von Gummi-Vulkanisationsmethoden zur Verbesserung der Eigenschaften von NaturGummi, und später wurden verschiedene synthetische Gummie auf künstliche Weise nach den Bedarfen und Anforderungen durch die Verwendung von Kohle, Erdöl und Erdgas als die wichtigsten Rohstoffe hergestellt. Unter anderem durch unterschiedliche Rezepturen erhalten diese Gummiprodukte einzigartige physikalische Eigenschaften.
  • Beispielsweise besteht die im U.S. Pat. No. 9,228,077 angegebene Gummizusammensetzung aus einer Gummikomponente (A), einem Farnesenpolymer (B) und Siliziumdioxid (C), und der Gehalt des Polymers in der Gummizusammensetzung beträgt 1 bis 100 %-Gewichtsanteile. Ein Reifen, der unter Verwendung der Gummizusammensetzung des Patents hergestellt wurde, hat ausgezeichnete Rollwiderstandseigenschaften und kann eine Abnahme der mechanischen Festigkeit und Härte unterdrücken. Die vulkanisierbare Gummimischung, die im U.S. Pat. No. 9,593,228 angegeben ist, umfasst: (A) mindestens einen Dien-Gummi, der mit Carboxylgruppen und/oder Hydroxylgruppen und/oder Salzen davon funktionalisiert ist; (B) mindestens einen blassfarbenen Füllstoff; (C) Trimethylolpropan; und (D) mindestens eine Fettsäure. Dabei ist die Summe der Mengen der Bestandteile (C) und (D) 0,1 bis 20 %-Gewichtsanteile, bezogen auf den Bestandteil (A), von 100 %-Gewichtsteilen als Kriterium. Die vulkanisierbare Gummimischung kann auf ein Reifenprofil von Fahrzeugen aufgetragen werden und hat die Vorteile einer hohen Verschleißfestigkeit und eines niedrigen Rollwiderstands.
  • Das Streben nach Qualität ist jedoch oft endlos. Besonders die meisten elastischen Materialien sind während des Gebrauchs oft mit Verschleißproblemen konfrontiert und neigen mit zunehmender Gebrauchsdauer zu Alterungsproblemen. All das sind immer noch Themen, die aktuelle Forschungsgruppen verbessern und durchbrechen wollen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Nachteil des herkömmlichen SilikonGummis zu lösen, der nicht optimal haltbar ist.
  • Um dieses Ziel zu erreichen, bietet die vorliegende Erfindung eine Formel zur Herstellung eines elastischen Verbundwerkstoffes und ein Herstellungsverfahren für einen elastischen Verbundwerkstoff. Produkte, die nach der Formel hergestellt werden, haben den Vorteil einer besseren Haltbarkeit, wodurch die Lebensdauer der Produkte verbessert wird.
  • Dementsprechend sieht die vorliegende Erfindung eine Formel zur Herstellung eines elastischen Verbundmaterials vor, umfassend: ein Silikongummimaterial; ein Kohlenstoffmaterial mit einem Gewichtsprozentsatz zwischen 0,0005 % und 10 % der Gesamtzusammensetzung, und das Kohlenstoffmaterial ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einwandigen Kohlenstoffnanoröhren, mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren, Graphen, Graphenoxid und Kombinationen davon; ein (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) mit einem Gewichtsanteil zwischen 0,0005 % und 15 % der Gesamtzusammensetzung; und ein Vernetzungsmittel mit einem Gewichtsanteil zwischen 0,5 % und 2 % der Gesamtzusammensetzung.
  • Die Erfindung sieht auch ein Herstellungsverfahren für einen elastischen Verbundwerkstoff vor, das die folgenden Schritte umfasst:
    • Mischen eines Kohlenstoffmaterials mit einem Silikongummimaterial und gleichmäßiges Dispergieren des Kohlenstoffmaterials in dem Silikongummimaterial, um eine Mischverbindung zu bilden, wobei das Kohlenstoffmaterial einen Gewichtsanteil zwischen 0,01 % und 20 % der Mischverbindung ausmacht;
    • Mischen der gemischten Verbindung mit einem (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) und einem Vernetzungsmittel zur Bildung einer Mischung, wobei das Vernetzungsmittel einen Gewichtsanteil zwischen 0,5 % und 2 % der Mischung ausmacht; und
    • Erhitzen der Mischung, um sie zu härten, um den elastischen Verbundwerkstoff zu erhalten.
  • Die Erfindung sieht auch ein Herstellungsverfahren für einen elastischen Verbundwerkstoff vor, das die folgenden Schritte umfasst:
    • Mischen eines Kohlenstoffmaterials mit einem Gummi-Verarbeitungsöl und gleichmäßiges Dispergieren des Kohlenstoffmaterials in dem Gummi-Verarbeitungsöl, um einen Verbundstoff zu bilden, wobei das Kohlenstoffmaterial einen Gewichtsanteil zwischen 0,005 % und 10 % des Verbundstoffs ausmacht;
    • Mischen des Komposits mit einem (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) und einem Vernetzungsmittel zur Bildung einer Mischung, wobei das Vernetzungsmittel einen Gewichtsanteil zwischen 0,5 % und 2 % der Mischung ausmacht; und
    • Erhitzen der Mischung, um sie zu härten, um den elastischen Verbundwerkstoff zu erhalten.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch einen Reifenlaufflächengummi vor, der die obige Formel enthält.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch einen Reifenlaufflächengummi vor, der nach dem oben genannten Verfahren hergestellt wird.
  • Daher haben Produkte, die mit der Formel der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, mindestens die folgenden Vorteile gegenüber den herkömmlichen Silikongummiprodukten:
    1. 1. Die mit der Formel für die Herstellung des elastischen Verbundwerkstoffs der vorliegenden Erfindung hergestellten Produkte wurden getestet und haben nicht nur die Haltbarkeit verbessert, sondern auch die Zugfestigkeit erhöht und die Aushärtezeit verlängert, was zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit des elastischen Verbundwerkstoffs beiträgt.
    2. 2. Die vorliegende Erfindung reduziert effektiv den Verlustfaktor tan δ durch Zugabe eines bestimmten Verhältnisses von Kohlenstoffmaterial und (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) im Silikongummimaterial. Daher haben Reifen, die mit der Formel zur Herstellung des elastischen Verbundwerkstoffs der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, einen relativ geringen Rollwiderstand, können den Ölverbrauch senken und damit einen energiesparenden Effekt haben.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die detaillierte Beschreibung und der technische Inhalt der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit den Ausführungsformen beschrieben.
  • Eine Formel zur Herstellung eines elastischen Verbundmaterials der vorliegenden Erfindung besteht hauptsächlich aus einem Silikongummimaterial, einem Kohlenstoffmaterial, einem (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) und einem Vernetzungsmittel.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Silikongummimaterial ein Naturgummi oder ein synthetischer Gummi sein. Die vorliegende Erfindung hat jedoch keine besonderen Einschränkungen. Der Fachmann kann einen geeigneten Gummityp entsprechend dem gewünschten elastischen Verbundwerkstoff auswählen.
  • Das Kohlenstoffmaterial können einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen, mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Graphen, Graphenoxid oder Kombinationen davon sein. Der Anteil des Kohlenstoffmaterials liegt zwischen 0,0005 % und 10 % der Gesamtzusammensetzung, vorzugsweise zwischen 0,005 % und 3 %. In einer anderen bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung kann das Kohlenstoffmaterial mit einer Funktionalisierung behandelt werden, um eine Substituentengruppe zu erhalten, die aus Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen und Kombinationen davon ausgewählt ist. Die „Funktionalisierung“ kann z.B. durch Zugabe des Kohlenstoffmaterials in einer Mischsäure bei einer Temperatur von ca. 70° C abgeschlossen werden, nach 30 Minuten bis 8 Stunden Kochen wird das Kohlenstoffmaterial gefiltert und im Verhältnis von Kohlenstoffmaterial zu klarem Wasser von 1:100 gespült und das Kohlenstoffmaterial erneut gefiltert und getrocknet.
  • Im obigen „Funktionalisierungs“-Schritt kann die Mischsäure durch Mischen von Salpetersäure und Schwefelsäure in einem Volumenverhältnis von 1:3 hergestellt werden, wobei das Verhältnis der Kohlenstoffröhrchen zur Mischsäure 1:100 betragen kann. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Beziehungen zwischen dem oben beschriebenen „Funktionalisierungs“-Verfahren, der Temperatur, der Zeit und dem Verhältnis im Rahmen gewöhnlichen Fähigkeiten des Fachmanns liegen, und aufgrund von Bedingungen geändert werden können. Alle Verfahren können auf die vorliegende Erfindung angewandt werden, sofern sie dazu führen können, dass das Kohlenstoffmaterial eine Substituentengruppe aufweist, die aus Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen und Kombinationen davon ausgewählt ist, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben genannte Verfahren beschränkt.
  • Die Zugabe von (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) trägt dazu bei, die Bindung zwischen dem Silikongummimaterial und dem Kohlenstoffmaterial von einer physikalischen in eine chemische Bindung umzuwandeln, wodurch grundlegende Eigenschaften wie Zugfestigkeit usw. verbessert werden können. In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung macht das (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) einen Gewichtsanteil zwischen 0,0005 % und 15 % der Gesamtzusammensetzung, vorzugsweise zwischen 0,005% und 10%, und noch bevorzugter zwischen 0,05% und 5%, aus.
  • Zu den Vernetzungsmitteln, die für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, gehören unter anderem: Sulfoverbindungen (wie Schwefel), Peroxide, Metalloxide, esterchemische Verbindungen, aminchemische Verbindungen, harzchemische Verbindungen, Selen und Tellur; solange das Vernetzungsmittel mit den Gummimolekülen bei einer hohen Temperatur von etwa 150°C bis 195°C chemisch reagieren kann, um eine dreidimensionale Netzwerkstruktur zu bilden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil des Vernetzungsmittels an der Gesamtzusammensetzung zwischen 0,5 % und 2 %.
  • Zusätzlich zu dem oben genannten Vernetzungsmittel kann ein Additiv zum Weichmachen, Plastifizieren oder Schmieren zugesetzt werden. Der für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Zusatzstoff kann Zinkoxid, Stearinsäure oder ein Beschleuniger vom Typ Thiazol und Sulfonamid sein. Der Fachmann kann jedoch nach den Bedarfen und Anforderungen wählen. Die vorliegende Erfindung hat keine besonderen Einschränkungen, solange der Zusatzstoff einen Gewichtsanteil von weniger als 5 % der Gesamtzusammensetzung ausmacht.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Formel zur Herstellung des elastischen Verbundmaterials weiterhin einen Füllstoff umfassen, und der Füllstoff wird aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Ruß, Weißrauch, Kohlefaser, Glasfaser und Kombinationen davon besteht. Was den Füllstoff betrifft, so kann sein Gewichtsanteil an der Gesamtzusammensetzung zwischen 10 % und 65 %, vorzugsweise zwischen 10 % und 50 %, liegen.
  • In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung kann die Formel zur Herstellung des elastischen Verbundwerkstoffs ferner ein Gummi-Verarbeitungsöl enthalten, das einen Gewichtsanteil zwischen 0,00001 % und 25 % der Gesamtzusammensetzung ausmacht. Die vorliegende Erfindung hat keine besonderen Einschränkungen für die Arten von Gummi-Verarbeitungsölen. Beispielsweise können die Gummi-Verarbeitungsöle wie Paraffinöl, Naphthenöl oder modifiziertes aromatisches Kohlenwasserstofföl verwendet werden. Der Fachmann kann ein geeignetes Gummiverarbeitungsöl entsprechend den Bedarfen und Anforderungen auswählen.
  • Bezüglich des Herstellungsverfahrens für den elastischen Verbundwerkstoff kann z.B. ein Kohlenstoffwerkstoff mit einem Silikongummimaterial vermischt werden, und der Kohlenstoffwerkstoff wird gleichmäßig im Silikongummimaterial zu einer Mischverbindung dispergiert, so dass der Kohlenstoffwerkstoff einen Gewichtsanteil von zwischen 0.01 % und 20 % der gemischten Verbindung hat; dann, nachdem die gemischte Verbindung mit einem (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) und einem Vernetzungsmittel gemischt wurde, das einen Gewichtsanteil zwischen 0,5 % und 2 % einer Mischung ausmacht, die durch Mischen der drei vorhergehenden Elemente gebildet wird, wird die Mischung erhitzt, um sie zu härten, um das elastische Verbundmaterial zu erhalten. Die Heiztemperatur kann eine für die Gummihärtung (Vulkanisation) häufig verwendete Temperatur sein, d.h. zwischen 150°C und 185°C.
  • Alternativ kann der elastische Verbundwerkstoff auch in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach einem anderen Verfahren hergestellt werden. Ein Kohlenstoffmaterial und ein Gummi-Verarbeitungsöl werden gemischt, und das Kohlenstoffmaterial wird gleichmäßig in dem Gummi-Verarbeitungsöl zu einem Verbundstoff dispergiert, so dass das Kohlenstoffmaterial einen Gewichtsanteil zwischen 0,005 % und 10 % des Verbundstoffs ausmacht. Nachdem der Verbundstoff mit einem (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) und einem Vernetzungsmittel vermischt wurde, das einen Gewichtsanteil zwischen 0,5 % und 2 % eines Gemisches ausmacht, das durch Mischen der drei vorhergehenden Elemente gebildet wird, wird das Gemisch erhitzt, um den elastische Verbundwerkstoff zu erhalten. Die Heiztemperatur kann eine für die Gummihärtung (Vulkanisation) häufig verwendete Temperatur sein, d.h. zwischen 150°C und 185°C.
  • Das oben genannte Herstellungsverfahren kann weiterhin die Zugabe eines Füllstoffs in die Mischung umfassen, so dass der Füllstoff einen Gewichtsanteil zwischen 10 % und 65 % der Gesamtzusammensetzung ausmacht. Und wie bereits erwähnt, kann der Füllstoff aus einer Gruppe ausgewählt werden, die aus Ruß, Weißrauch, Kohlefaser, Glasfaser und Kombinationen davon besteht.
  • Darüber hinaus kann das oben genannte Herstellungsverfahren ferner einen Schritt der Behandlung des Kohlenstoffmaterials mit einer Funktionalisierung umfassen, um eine Substituentengruppe zu erhalten, die aus Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen und Kombinationen davon ausgewählt ist. Wenn eine Oberfläche des Kohlenstoffmaterials Carboxylgruppen oder Hydroxylgruppen enthält, ist es nach der Funktionalisierung einfacher, mit dem (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) zu chemischen Bindungen zu reagieren, die die grundlegenden Eigenschaften wie Zugfestigkeit und elektrische Eigenschaften des elastischen Verbundmaterials verbessern können.
  • Das oben genannte Verfahren der „gleichmäßigen Dispergierung des Kohlenstoffmaterials im Silikongummimaterial“ und der „gleichmäßigen Dispergierung des Kohlenstoffmaterials im Gummiverarbeitungsöl“ kann z.B. eine Doppelwalzenmischmühle, einen Kneter und ein Banbury-Mischer zur Dispergierung verwenden, sofern das Kohlenstoffmaterial in dem Silikongummimaterial und dem Gummiverarbeitungsöl zuverlässig dispergiert werden kann. Die vorliegende Erfindung kennt keine besonderen Einschränkungen.
  • Im Folgenden wurden die elastischen Verbundwerkstoffe des Vergleichsbeispiels 1, der Ausführungsform 1, der Ausführungsform 2, der Ausführungsform 3 und der Ausführungsform 4 jeweils nach den verschiedenen Formeln in Tabelle 1 für nachfolgende physikalische Prüfungen hergestellt. Die Tests umfassen Zugspannung, M300 und Verlustfaktor tan δ. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 unten dargestellt. Tabelle 1: Einheit (Gewichtsprozentsatz)
    Vergleichs beispiel 1 Ausführung sbeispiel 1 Ausführung sbeispiel 2 Ausführung sbeispiel 3 Ausführung sbeispiel 4
    Styrol-Butadien-Gummi (SBR) 35,14% 34,53% 34,83% 33,38% 34,24%
    SBR/Modifizierte CNT-Mischung (enthält 10% modifizierte CNT) 25,77% 25,32% 25,54% 24,48% 25,11%
    (Bis(triethoxysilylpro pyl)tetrasulfid) (flüssiger Zustand) 0,00% 0,00% 0,87% 0,00% 2,57%
    (Bis(triethoxysilylpro pyl)tetrasulfid) (Festkörper) 0,00% 1,73% 0,00% 5,01% 0,00%
    Gummi-Verarbeitungsöl (TDAE) 5,86% 5,76% 5,81% 5,56% 5,71%
    Ruß 29,28% 28,78% 29,03% 27,82% 28,53%
    Stearinsäure 0,59% 0,58% 0,58% 0,56% 0,57%
    Zinkoxid 1,76% 1,73% 1,74% 1,67% 1,71%
    Beschleuniger 0,59% 0,58% 0,58% 0,56% 0,57%
    Schwefel 1,02% 1,01% 1,02% 0,97% 1,00%
    Tabelle 2
    Vergleichsb eispiel 1 Ausführungsb eispiel 1 Ausführungsb eispiel 2 Ausführungsb eispiel 3 Ausführungsb eispiel 4
    Vulkanisatio nszeit (T 90 bei 175 °C) 3'05 3'29 3'38 3'28 3'30
    Zugspannun g (kg/cm2) 260,56 294,34 303,46 298,12 267,22
    M300 (kg/cm2) 96,77 120,21 126,63 140,97 137,58
    tan δ (60°C; Dehnung 6%, 1Hz) 0,325 0,306 0,287 0,306 0,298
  • Die „Vulkanisationszeit (T 90 @ 175 °C)“ der Tabelle 2 wird auf der Grundlage der internationalen Normen ASTM D2084 und ISO 3417 und durch Analyse der Beziehung zwischen Aushärtungsgrad und Vulkanisationszeit eines schwefelhaltigen Gummiverbundwerkstoffes bei hoher Temperatur (150°C bis 195°C) mittels eines Vulkameters ermittelt. Die vorliegende Erfindung soll bei 175°C analysiert werden. M300 (kg/cm2) stellt einen Spannungswert bei 300% Spannung dar, und je höher der Spannungswert, desto härter ist er. Je niedriger der Wert von tan δ, desto geringer der Rollwiderstand. Aus den Ergebnissen der obigen Tabelle 2 ist ersichtlich: Wird das (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) hinzugefügt, zeigen sowohl bei der Zugspannung als auch bei M300 alle Ausführungsformen eine bessere Leistung als das Vergleichsbeispiel 1 ohne Zusatz.
  • Bei tan δ wird auch beobachtet, dass die tan δ-Werte der Gruppen der Ausführungsformen 1 bis 4, in denen das (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) hinzugefügt wird, alle niedriger sind als der tan δ Wert des Vergleichsbeispiels 1. Wenn die Formel der vorliegenden Erfindung bei der Herstellung eines Reifens verwendet wird (z.B. ein mit dieser Formel hergestellter Laufflächengummi), kann der Rollwiderstand des Reifens wirksam verringert, der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs gesenkt und der Effekt der Energieeinsparung erzielt werden.
  • Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorliegende Erfindung folgende Merkmale aufweist:
    1. 1. Produkte, die mit der Formel zur Herstellung des elastischen Verbundwerkstoffs der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, wurden getestet und haben bewiesen, dass die Zugfestigkeit erhöht und die Aushärtezeit verlängert wird, was die Verarbeitbarkeit des elastischen Verbundwerkstoffs verbessert.
    2. 2. Die vorliegende Erfindung reduziert effektiv den Verlustfaktor tan δ durch Zugabe eines bestimmten Verhältnisses von Kohlenstoffmaterial und (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) im Silikongummimaterial. Daher haben Reifen, die mit der Formel zur Herstellung des elastischen Verbundwerkstoffs der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, einen relativ geringen Rollwiderstand, können den Ölverbrauch senken und damit einen energiesparenden Effekt haben.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 9228077 [0004]
    • US 9593228 [0004]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ASTM D2084 [0030]
    • ISO 3417 [0030]

Claims (4)

  1. Herstellungsverfahren für ein elastisches Verbundmaterial, umfassend: Mischen eines Kohlenstoffmaterials mit einem Silikongummimaterial und gleichmäßiges Dispergieren des Kohlenstoffmaterials in dem Silikongummimaterial, um eine gemischte Verbindung zu bilden, wobei das Kohlenstoffmaterial einen Gewichtsanteil zwischen 0,01 % und 20 % der gemischten Verbindung ausmacht, das Kohlenstoffmaterial aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einwandigen Kohlenstoffnanoröhren, mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren, Graphen, Graphenoxid und Kombinationen davon besteht, und das Kohlenstoffmaterial mit einer Funktionalisierung behandelt wird, um eine Substituentengruppe zu erhalten, die aus Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen und Kombinationen davon ausgewählt ist; Mischen der gemischten Verbindung mit einem (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) und einem Vernetzungsmittel zur Bildung einer Mischung, wobei das Vernetzungsmittel einen Gewichtsanteil zwischen 0,5 % und 2 % der Mischung ausmacht; und Erhitzen der Mischung, um sie zu härten, um den elastischen Verbundwerkstoff zu erhalten.
  2. Herstellungsverfahren für das elastische Verbundmaterial nach Anspruch 1, umfassend ferner einen Schritt der Zugabe eines Füllstoffs in die Mischung, wobei der Füllstoff einen Gewichtsprozentsatz zwischen 10 % und 65 % der Gesamtzusammensetzung ausmacht und der Füllstoff aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Ruß, weißem Rauch, Kohlefaser, Glasfaser und Kombinationen davon besteht.
  3. Herstellungsverfahren für ein elastisches Verbundmaterial, umfassend: Mischen eines Kohlenstoffmaterials mit einem Gummi-Verarbeitungsöl und gleichmäßiges Dispergieren des Kohlenstoffmaterials in dem Gummi-Verarbeitungsöl, um einen Verbundstoff zu bilden, wobei das Kohlenstoffmaterial einen Gewichtsprozentsatz zwischen 0,005 % und 10 % des Verbundstoffs ausmacht, das Kohlenstoffmaterial aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren, mehrwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren, Graphen, Graphenoxid und Kombinationen davon besteht, und das Kohlenstoffmaterial mit einer Funktionalisierung behandelt wird, um eine Substituentengruppe, ausgewählt aus Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen und Kombinationen davon, zu erhalten; Mischen des Verbundstoffs mit einem (Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) und einem Vernetzungsmittel zur Bildung einer Mischung, wobei das Vernetzungsmittel einen Gewichtsanteil zwischen 0,5 % und 2 % der Mischung ausmacht; und Erhitzen der Mischung, um sie zu härten, um den elastischen Verbundwerkstoff zu erhalten.
  4. Herstellungsverfahren für den elastischen Verbundwerkstoff nach Anspruch 3, wobei das Gummiverarbeitungsöl einen Gewichtsanteil zwischen 0,00001 % und 25 % der Gesamtzusammensetzung ausmacht.
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