一种功能化纳米环氧异戊橡胶及其在航空轮胎中的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113185760A(43)申请公布日2021.07.30(21)申请号202110534842.5C08L9/00(2006.01)(22)申请日2021.05.17C08K3/22(2006.01)B60C1/00(2006.01)(71)申请人中国科学院长春应用化学研究所地址130022吉林省长春市人民大街5625号(72)发明人白晨曦贺剑云牛振代全权崔龙(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人刘颖(51)Int.Cl.C08L15/00(2006.01)C08K9/04(2006.01)C08K3/38(2006.01)C08K3/04(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种功能化纳米环氧异戊橡胶及其在航空轮胎中的应用(57)摘要本发明属于橡胶复合材料技术领域，本发明提供了一种功能化纳米环氧异戊橡胶及其在航空轮胎中的应用，航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料包括以下原料：合成聚异戊二烯、功能化纳米环氧异戊橡胶、炭黑、活性剂、硫磺和促进剂；功能化纳米环氧异戊橡胶由环氧化聚异戊二烯与表面功能化纳米材料制备得到，所述表面功能化纳米材料是表面至少带有羧基的纳米材料。应用本发明提供的功能化纳米环氧异戊橡胶，能够制备低生热、高强度、高韧性的航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料，提高航空轮胎的综合性能。CN113185760ACN113185760A权利要求书1/1页1.一种功能化纳米环氧异戊橡胶，其特征在于，由环氧化聚异戊二烯与表面功能化纳米材料制备得到，所述表面功能化纳米材料是表面至少带有羧基的纳米材料，所述纳米材料选自氮化硼、石墨烯、碳纳米点、碳纳米管和富勒烯中的一种或多种；所述功能化纳米环氧异戊橡胶结构中包含β‑羟基酯键。2.根据权利要求1所述的功能化纳米环氧异戊橡胶，其特征在于，所述表面功能化纳米材料表面还带有咪唑基。3.根据权利要求1所述的功能化纳米环氧异戊橡胶，其特征在于，所述表面功能化纳米材料由纳米材料与重氮溶液反应制得，所述重氮溶液优选是3‑(4‑氨基苯基)丙酸溶解在氟硼酸，经重氮化反应得到；所述重氮溶液进一步优选包括咪唑。4.一种航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料，其特征在于，包括以下原料：合成聚异戊二烯、权利要求1‑3任一项所述的功能化纳米环氧异戊橡胶、炭黑、活性剂、硫磺和促进剂。5.根据权利要求4所述的航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料，其特征在于，由下述重量份配比的原料经混炼而成：6.根据权利要求5所述的航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料，其特征在于，所述活性剂包括：1～3份硬脂酸和1～6份纳米氧化锌。7.根据权利要求5所述的航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料，其特征在于，所述炭黑为高耐磨炭黑N330。8.根据权利要求5所述的航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料，其特征在于，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂TBBS或NS。9.根据权利要求5所述的航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料，其特征在于，所述硫磺为不溶性硫磺IS‑HS‑8010或IS‑90；所述防老剂优选为防老剂RD或4010。10.一种航空轮胎，以权利要求4‑9任一项所述的航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料为胎面胶。2CN113185760A说明书1/8页一种功能化纳米环氧异戊橡胶及其在航空轮胎中的应用技术领域[0001]本发明属于橡胶复合材料技术领域，涉及一种功能化纳米环氧异戊橡胶及其在航空轮胎中的应用，具体地涉及一种低生热、高强度、高韧性的航空轮胎胎面胶用橡胶纳米复合材料。背景技术[0002]飞机的安全起飞和降落都必须依靠航空轮胎，胎面是轮胎与路面接触的部分，胎面胶即轮胎最外面的一层橡胶复合材料；航空轮胎的胎面胶一般要求具有高强度和低生热等特点。现有的航空轮胎胎面胶主要包含天然橡胶、炭黑、硫磺、促进剂等成分，天然橡胶是其中的主要原材料。[0003]橡胶是弹性体，在往复变形下会产生可逆形变和不可逆形变，其中不可逆形变产生的滞后损失会转化为热能，使橡胶内部温度上升。温度的上升会引起橡胶的热裂解反应，加速橡胶热氧老化。为了抑制胎面胶因变形导致的生热，使其具有较高的拉伸强度，通常需要引入炭黑、白炭黑等填充体系。[0004]然而，胎面胶用橡胶复合材料的高强度和高韧性这两个性质通常是相互排斥的：填料的大量引入会极大限制橡胶的链段运动，提高拉伸强度、撕裂强度的同时会导致橡胶的扯断伸长率急剧下降。通过现有的胶料配方所制备的胎面胶，存在着生热高、拉伸强度低、韧性低等缺点，在高负荷高速度起降时易造成轮胎爆破，严重影响航空轮胎的使用安全。发明内容[0005]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种功能化纳米环氧异戊橡胶及其在航空轮胎中的应用，应用本发明提供的功能化