一种聚(衣康酸酯/异戊二烯)生物基弹性体/层状硅酸盐纳米复合材料制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103224632103224632B(45)授权公告日2014.12.10(21)申请号201310092996.9C08K3/34(2006.01)(22)申请日2013.03.22C08K3/06(2006.01)审查员王卓(73)专利权人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号专利权人美国固特异轮胎橡胶公司(72)发明人张立群姚慧王润国周鑫鑫雷巍巍乔荷花国智约瑟夫.库里格(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人刘萍(51)Int.Cl.C08J3/24(2006.01)C08L35/02(2006.01)C08K7/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称一种聚(衣康酸酯/异戊二烯)生物基弹性体/层状硅酸盐纳米复合材料制备方法(57)摘要本发明涉及一种聚(衣康酸酯/异戊二烯)生物基弹性体/层状硅酸盐纳米复合材料制备方法。为一种来源于可再生生物质资源的康戊胶与层状硅酸盐湿法复合后再经过化学交联而成。层状硅酸盐/康戊胶纳米复合材料是一种新型的环境友好型的复合材料，填充层状硅酸盐还能降低橡胶的成本，是一种很有前景的气密型绿色橡胶制品。本发明制备的材料具有环境友好性和气体阻隔性能，所述的康戊胶/层状硅酸盐纳米复合材料的气体透过系数为1.7～10.4×10-17m2s-1Pa-1。为提高强度，还可添加20～50质量份的白炭黑（SiO2）或炭黑等联合增强剂。CN103224632BCN103246BCN103224632B权利要求书1/1页1.一种聚(衣康酸酯/异戊二烯)生物基弹性体/层状硅酸盐纳米复合材料制备方法，其特征在于步骤如下：A：层状硅酸盐水悬浮液的制备将层状硅酸盐与去离子水按质量比2~5:100混合，搅拌至均匀，静置至悬浮液不再沉降，除去杂质后得到稳定的层状硅酸盐水悬浮液；所述的层状硅酸盐为蒙脱土或累托石；B:康戊胶与层状硅酸盐的复合将上述层状硅酸盐与康戊胶按质量比10~80:100混合，其中硅酸盐的质量由悬浮液固含量确定，康戊胶质量按胶乳的固含量计算；混合液搅拌20~30min，加入絮凝剂絮凝；所用的絮凝剂为pH为1-2的稀酸或pH为5-6的氯化钙水溶液；将絮凝得到的试样在40~60℃鼓风干燥箱中烘干水分，再在40~60℃真空干燥箱中烘干至恒重，得到康戊胶/层状硅酸盐纳米复合材料的絮凝胶；C：化学交联过程取上述康戊胶/层状硅酸盐复合材料的絮凝胶100质量份与0.5～2.5份硫磺、0.5～2份促进剂M、0.5～2份的促进剂CZ通过开炼机或密炼机共混，在130～160℃模压硫化制成聚(衣康酸酯/异戊二烯)生物基弹性体/层状硅酸盐纳米复合材料。2.根据权利要求1所述的一种聚(衣康酸酯/异戊二烯)生物基弹性体/层状硅酸盐纳米复合材料制备方法，其特征在于：步骤C中还可添加20～50质量份的白炭黑或炭黑。2CN103224632B说明书1/5页一种聚(衣康酸酯/异戊二烯)生物基弹性体/层状硅酸盐纳米复合材料制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种聚(衣康酸酯/异戊二烯)生物基弹性体/层状硅酸盐纳米复合材料制备方法，特别是一种高气体阻隔性的生物工程橡胶的制备方法。背景技术[0002]橡胶工业在国民经济中占据着举足轻重的地位，在军事、医疗和民生等领域中都需要橡胶的大量应用。橡胶特殊的分子结构决定了它具有高弹性但强度欠缺的特性，必须通过小分子填料的补强才能得到具有实用价值的橡胶制品。炭黑和白炭黑是橡胶中应用最广泛的补强剂，能够显著提高硫化胶的定伸应力和抗破坏性能。但随着橡胶工业的迅速发展，它们的局限性逐渐显露出来:炭黑依赖于石化工业，生产过程中产生大量粉尘，污染环境；白炭黑生产较为复杂，与胶体的亲和性不如炭黑，密度小且成本较高。鉴于上述情况，利用纳米无机填料增强成为一种必然的趋势。在无机纳米填料中，层状硅酸盐以储量丰富、价格低廉以及良好的补强效果成为最具应用前景的橡胶纳米补强剂。[0003]聚(衣康酸酯/异戊二烯)生物基弹性体,简称康戊胶,是一种新型的、环境友好型的生物基弹性体。康戊胶的相关聚合方法及性能已发表于专利“一种低温乳液聚合制备衣康酸酯/异戊二烯共聚物型生物工程橡胶生胶的方法”（专利号：201110440385.X）。将康戊胶与同样环境友好的层状硅酸盐通过乳液共沉等复合方法联用制备一种高气体阻隔性的纳米复合材料，在国内外均无报道。发明内容[0004]本发明的一种康戊胶/层状硅酸盐纳米复合材料，为一种来源于可再生生物质资源的康戊胶与层状硅酸盐复合后再经过化学交联而成。[0005]具体制备条件和步骤如下：[0006]A：层状硅酸