一种改性氟硅异戊橡胶及其制备方法、高强度航空轮胎橡胶材料及其制备方法.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CN108440768A(43)申请公布日2018.08.24(21)申请号201810355068.XC08K5/09(2006.01)(22)申请日2018.04.19C08K3/06(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代全权祁彦龙崔龙(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人赵青朵(51)Int.Cl.C08G83/00(2006.01)C08F136/08(2006.01)C08L87/00(2006.01)C08K3/22(2006.01)权利要求书3页说明书17页(54)发明名称一种改性氟硅异戊橡胶及其制备方法、高强度航空轮胎橡胶材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种改性氟硅异戊橡胶，由异戊二烯单体、含氟硅氧烷单体和改性氮化硼经制备后得到。本发明通过嵌段的共聚方式，调控适当的异戊二烯单体以顺-1,4-构型与氟硅高分子进行嵌段共聚，更好地调控链段结构、长度以及多分散性等，实现可控合成，使氟硅高分子与聚烯烃相互改性，将氟硅橡胶的耐老化、耐高低温等优异特性与异戊橡胶的高弹性、高拉伸强度等特点有机结合起来，从而改善了新材料的性能。本发明更利用改性氮化硼，使其与氟硅异戊橡胶接枝，充分发挥了氮化硼纳米片的优异特性，提高了其在航空轮胎橡胶材料中的分散及应用性能，使航空轮胎的强度、导热、耐磨性、抗老化、耐高温、耐腐蚀等性能得到大幅度增强。CN108440768ACN108440768A权利要求书1/3页1.一种改性氟硅异戊橡胶，其特征在于，由异戊二烯单体、含氟硅氧烷单体和改性氮化硼经制备后得到。2.根据权利要求1所述的改性氟硅异戊橡胶，其特征在于，所述异戊二烯单体和所述含氟硅氧烷单体的摩尔比为(0.1～50)：1；所述改性氮化硼和所述含氟硅氧烷单体的质量比为(0.01～0.5)：1；所述含氟硅氧烷单体包括甲基三氟丙基硅氧烷、甲基三氟丙基环三硅氧烷、甲基三氟丙基环四硅氧烷、三氟丙基环五硅氧烷和全氟辛基乙基三硅氧烷中的一种或多种；所述改性氮化硼包括羟基改性氮化硼纳米材料；所述改性氟硅异戊橡胶的数均分子量为0.5～100万；所述制备具体为：由异戊二烯单体和含氟硅氧烷单体共聚后，再与改性氮化硼进行接枝。3.一种改性氟硅异戊橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在金属催化剂的作用下，将异戊二烯、有机铝化合物、有机硼盐和良溶剂进行反应后，得到反应体系；2)向上述步骤得到的反应体系中加入含氟硅氧烷，继续反应，中止反应后，后处理得到氟硅异戊橡胶；3)将上述步骤的氟硅异戊橡胶、环氧化试剂和良溶剂进行环氧化反应后，得到环氧化氟硅异戊橡胶；4)将上述步骤得到的环氧化氟硅异戊橡胶经酸处理后，与改性氮化硼进行接枝反应后，再次后处理，得到改性氟硅异戊橡胶。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属催化剂包括稀土金属催化剂或过渡金属催化剂；所述有机铝化合物包括烷基铝、烷基氢化铝、烷基氯化铝和铝氧烷中的一种或多种；所述有机硼盐包括三苯基(甲基)-四(五氟苯)硼盐、苯基-二甲基氨基-四(五氟苯)硼盐、苯基-二甲基氨基-四苯基硼盐和三(五氟苯)硼盐中的一种或多种；所述良溶剂包括甲苯、己烷、苯、四氢呋喃和氯苯中的一种或多种；所述中止反应为加入链终止剂中止反应；所述反应的时间为0.5～72小时；所述反应的温度为-30～90℃；所述继续反应的时间为0.5～72小时；所述继续反应的温度为-30～90℃；所述后处理包括沉降、洗涤、过滤和干燥中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述异戊二烯、含氟硅氧烷单体、有机铝化合物、有机硼盐和金属催化剂的摩尔比为(200～5000)：(200～5000)：(2～100)：(1～100)：1；所述稀土金属催化剂包括噁唑啉苯基亚胺氯化钕、噁唑啉苯基亚胺三甲基硅甲基钕、三氟甲磺酸钕、异丙氧基钕、环戊二烯氯化钕和氮杂环卡宾三烷基钕中的一种或多种；所述过渡金属催化剂包括双环戊二烯二氯化钛、吡咯二亚胺镍、水杨醛亚胺镍、吡啶双亚胺铁、苯并咪唑钴和联苯噁唑啉铁中的一种或多种；所述有机铝化合物包括三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、氢化二甲基铝、氢化二乙基铝、氢化二异丁基铝、氯化二甲基铝、氯化二乙基铝、氯化二异丁基铝、甲基铝氧2CN108440768A权利要求书2/3页烷和改性甲基铝氧烷中的一种或多种；所述链终止剂包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、对叔丁基邻苯二酚、对苯二酚、二甲基二硫代氨基甲酸钠、乙醇和甲醇中的一种或多种；所述环氧化试剂包括间氯过氧苯甲酸、过氧乙酸、过氧苯甲