一种改性氟硅异戊橡胶及其制备方法、仿生型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CN108409975A(43)申请公布日2018.08.17(21)申请号201810353778.9C08L87/00(2006.01)(22)申请日2018.04.19B60C1/00(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.C08G81/02(2006.01)C08K13/02(2006.01)C08K5/09(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、仿生型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、含氟硅氧烷单体和类蛋白质经制备后得到。本发明通过嵌段共聚的方式，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，又特别选择了具有二级结构的类蛋白质，再与氟硅异戊橡胶相结合，制备可控的低蛋白含量的，具有超高强度、弹性等特异力学性能的高性能人工合成仿生改性氟硅异戊橡胶，从而改善了新材料的性能，拓宽其应用范围。CN108409975ACN108409975A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、含氟硅氧烷单体和类蛋白质经制备后得到。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；所述类蛋白质和所述含氟硅氧烷单体的摩尔比为(0.1～1)：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；所述类蛋白质包括类蚕丝蛋白、类蜘蛛丝蛋白、类豆蛋白、类麸质蛋白和类明胶蛋白中的一种或多种；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，再与类蛋白质聚合。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，与类蛋白质、偶联剂和缩合反应催化剂进行缩合反应后，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℃。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、有机铝化合物、有机硼盐和金属催化剂的摩尔比为(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2CN108409975A权利要求书2/3页二硫代氨基甲酸钠、乙醇和甲醇中的一种或多种；所述后处理包括沉降、洗涤、过滤和干燥中的一种或多种；所述环氧化反应的时间为2～48小时；所述环氧化反应的温度为25～80℃。6.根据权利要求3所述的制备方法，其