[發明專利]改性的層狀填料以及它們用來制備納米復合材料組合物的用途

在審

• 申請號: 201410407374.5
• 申請日: 2005-10-07
• 公開（公告）號: CN104277498A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 龔才國;翁衛青;謝敏輔;A·J·迪亞斯;J·P·斯托克斯;A·A·加魯斯卡;B·J·普爾;C·內亞古;K·卡普;M·W·約翰斯頓
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚化學專利公司
• 主分類號: C09C1/42
• 分類號: C09C1/42;C08K9/04;C08K3/34
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 夏正東

本申請是中國專利申請200580047281.5的分案申請。本申請要求于2004年12月3日提交的序列號60/632,828的權益，將該文獻的公開內容引入供參考。

發明領域

本發明涉及由層狀填料和改性劑制成的改性的層狀填料及其制備方法。本發明還涉及由這些改性的層狀填料和彈性體制成的納米復合材料組合物，其制備方法及其在制品中的用途。

發明背景

納米復合材料已經是很多學術和工業文獻的主題，這較大程度地歸因于它們能夠賦予給定材料新的性能。具體來說，聚合物納米復合材料，如彈性體-粘土納米復合材料，已經引起了相當大的興趣。在此使用的納米復合材料或聚合物納米復合材料通常是聚合物體系，它們包含聚合物基體的無機顆粒，該無機顆粒具有至少一個尺度在納米范圍內。

納米復合材料的制備使用許多產生剝離的粘土的方法。一種最常用的方法在于使用有機改性的蒙脫粘土。有機粘土通常經由溶液類離子交換反應制備，該反應用工業中通常已知作為溶脹或剝離劑的有機分子如烷基或芳基銨化合物替代存在于鈉蒙脫石表面上的鈉離子。參見，例如美國專利號5,807,629、WO?02/100935和WO?02/100936。其它背景參考文獻包括美國專利號5,576,373、5,665,183、5,807,629、5,936,023、6,121,361、WO?94/22680、WO?01/85831和WO?04/058874。

然而，許多銨類化合物的烷基鏈長度/類型限制了分離(例如層之間的d間距所顯示的分離)以及烷基鏈和聚合物骨架之間的相容性。因此，需要用于改進改性的層狀填料的新型剝離劑，以制備用于內襯應用的具有改進的性能例如較好的阻隔性能的納米復合材料組合物。

發明概要

在實施方案中，本發明提供包含至少一種層狀填料和至少一種改性劑的改性的層狀填料，所述改性劑包含至少一個碳鏈長度為C₂₅-C₅₀₀的聚合物鏈E和銨官能化的基團。

在另一個實施方案中，本發明提供納米復合材料組合物，包含：彈性體組合物，和包含至少一種層狀填料和至少一種改性劑的改性的層狀填料，所述改性劑包含至少一個碳鏈長度為C₂₅-C₅₀₀的聚合物鏈E和銨官能化的基團。

在又一個實施方案中，本發明提供包含納米復合材料組合物的制品，所述組合物包含：彈性體組合物；包含至少一種層狀填料和至少一種改性劑的改性的層狀填料，所述改性劑包含至少一個碳鏈長度為C₂₅-C₅₀₀的聚合物鏈E和銨官能化的基團；至少一種固化劑包裝(package)；和任選地，至少一種附加的填料，任選地，至少一種交聯劑，任選地，至少一種加工助劑，任選地，至少一種塑性體；或任選地，它們的混合物。

在任何前述實施方案中，所述銨官能化的基團可以由以下側掛到聚合物鏈E上的基團描述：

其中每個R、R¹和R²是相同或不同的并且獨立地選自氫，C₁-C₂₆烷基、烯烴或芳基，取代的C₁-C₂₆烷基、烯烴或芳基，C₁-C₂₆脂族醇或醚，C₁-C₂₆羧酸，腈，乙氧基化胺，丙烯酸酯和酯；并且其中X是銨的平衡離子如Br^-、Cl^-或PF₆^-。

附圖簡述

圖1示出了實施例1的改性的粘土的d間距曲線圖。

圖2示出了實施例2的改性的粘土的d間距曲線圖。

圖3示出了實施例3的改性的粘土的d間距曲線圖。

圖4示出了實施例4的改性的粘土的d間距曲線圖。

圖5示出了實施例8的改性的粘土的d間距曲線圖。

圖6示出了實施例10的改性的粘土的d間距曲線圖。

發明詳述

現將描述本發明的各種具體的實施方案、變體和實施例，包括為了理解本發明而在此采用的優選的實施方案和定義。為了確定侵權，本“發明”的范圍將參照所附權利要求中的任一項或多項，包括它們的等效物和元素或與所述的那些等同的限定。