1.一种低填充高导热天然橡胶纳米复合材料,其特征在于该纳米复合材料主要原料由以下组分构成,按质量份数计:天然橡胶胶乳 100份;
氮化硼纳米片 1‑5份;
多羧基化合物 6‑18份;
非离子表面活性剂 1‑4份;
其中,所述多羧基化合物为柠檬酸、谷氨酸、衣康酸、癸二酸中的任一种;
所述非离子表面活性剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任一种;
一种低填充高导热天然橡胶纳米复合材料的制备方法包括如下步骤:环氧化天然橡胶ENR胶乳的制备:
采用原位环氧化反应制备环氧化天然橡胶ENR胶乳,将100份天然橡胶胶乳用去离子水稀释至浓度20wt%‑40wt%,加入1‑4份非离子表面活性剂持续搅拌2 h以形成稳定乳液体系,将5‑10份甲酸逐滴加到天然橡胶胶乳中,5 min内滴加完毕,并在30 min内将16‑32份过氧化氢缓慢滴加到上述混合体系中,在50‑75℃下连续搅拌1.5‑4 h,得到环氧化天然橡胶ENR胶乳;
羧基化氮化硼纳米片BNNS‑COOH的制备:
首先将1‑5份氮化硼纳米片BNNS超声分散在100‑500 mL的5 mol/L氢氧化钠水溶液中,并在100‑130℃下强烈搅拌24‑72 h,抽滤、去离子水洗涤3次后,于80℃下干燥;然后将6‑18份多羧基化合物加入去离子水配置浓度为5wt%的水溶液,以1‑3wt%的次磷酸钠作为催化剂,加入上述处理后的BNNS超声分散1 h形成均匀分散液,在100‑130℃下充分搅拌反应6‑
12 h,抽滤、去离子水洗涤3次后,于80℃下干燥,得到BNNS‑COOH;
低填充高导热天然橡胶纳米复合材料的制备:
将上述制备的BNNS‑COOH加入到ENR胶乳体系中,50℃下超声分散1 h、搅拌2 h,保证环氧基团与羧基的充分反应,然后将反应混合物在甲醇中沉淀,采用去离子水浸泡洗涤24 h,于60℃下真空干燥;将干燥后的混合胶料在开炼机上于室温下混炼后,在100‑130℃、10‑15 MPa下热压2‑10 min,得到高导热天然橡胶纳米复合材料。