Método para la preparación de un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho.

Un método para preparar un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho,

comprendiendo el método:

1) metodología de mezcla de solución:

a) dispersar óxido de grafeno en agua desionizada y luego someter a ultrasonido a 0.1 - 1000 kw durante 10 min - 6 h para obtener un hidrosol de óxido de grafeno que contiene 0.01-20% en peso de óxido de grafeno;

b) agregar negro de carbono blanco y un agente de acoplamiento, o negro de carbono blanco modificado con un agente de acoplamiento, en el hidrosol de óxido de grafeno de a) y luego someter a ultrasonicación a 0.1 - 1000 kw por 10 min - 6 h o agitar a 50-10000 r/min durante 30 min - 12 h para obtener un hidrosol de óxido de grafeno/negro de carbono blanco;

c) agregar un surfactante en el hidrosol de óxido de grafeno/negro de carbono blanco de b) y someter a ultrasonicación a 0.1 - 1000 kw por 10 min - 6 h o agitando a 50-10000 r/min por 30 min - 12 h para obtener un prehidrosol tratado de óxido de grafeno/negro de carbono blanco;

d) mezclar el hidrosol de óxido de grafeno/negro de carbono blanco de b), o el hidrosol pretratado de óxido de grafeno/negro de carbono blanco de c), con un látex de caucho y luego someter a ultrasonicación a 0.1 - 1000 kw durante 10 min - 6 agitar a 50-10000 r/min durante 30 min - 12 h para obtener una emulsión de mezcla estable; y

e) preparar un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho de la emulsión de mezcla de d) mediante A) floculación iónica: agregar un floculante en la emulsión de mezcla de d) para inducir la floculación y agitar a 50-10000 r/min para obtener flóculos y luego secar el flóculo a 60 - 300 °C para eliminar el agua del mismo para obtener un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho; o por B) secado por pulverización: pasar la emulsión de la mezcla de d) a través de un secador por pulverización con un gas portador para atomizar la emulsión de la mezcla de d) en pequeñas gotas, y luego deshidratar las pequeñas gotas en un medio de secado para obtener un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho, o pasar la emulsión de mezcla de d) a través de un secador por pulverización con un gas portador que contiene un floculante gasificado para atomizar la emulsión de mezcla de d) para inducir floculación y deshidratación simultáneamente para obtener un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho;

en donde:

cuando la temperatura durante la ultrasonicación de a)-d) supera los 80 °C, se detiene la ultrasonicación y y se agitan las mezclas a 50-500 r/min durante 5-30 min hasta que la temperatura disminuye para permitir la reanudación de la ultrasonicación; y

las temperaturas durante a) -d) están por debajo de 100 °C;

o

2) metodología de mezcla mecánica:

preparar un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho mediante uno de los siguientes tres procesos:

masticar un lote maestro de óxido de grafeno preparado a partir del método de emulsión en un molino de mezcla de dos rodillos o un mezclador interno durante 1 a 5 minutos, y luego agregar negro de carbono blanco y un surfactante, o negro de carbono blanco modificado con un surfactante, en el lote maestro de óxido de grafeno y mezclar durante 1-20 min para obtener un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho;

masticar un lote maestro de negro de carbono blanco preparado a partir del método de emulsión en un molino mezclador de dos rodillos o un mezclador interno durante 1 - 5 min, y luego agregar óxido de grafeno y un surfactante en el lote maestro de negro de carbono blanco y mezclar durante 1-20 minutos para obtener un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho; y

masticar un lote maestro de óxido de grafeno preparado a partir del método de emulsión y un lote maestro de negro de carbono blanco preparado a partir de un método de emulsión en un molino mezclador de dos rodillos o un mezclador interno durante 1-20 minutos para obtener un material compuesto nanométrico de óxido de grafeno/negro de carbono blanco/caucho;

en donde el óxido de grafeno no se reduce a grafeno en 1) y 2).