[發明專利]一種形狀記憶高分子聚合物及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201710167083.7
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN107022118A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 馬戰峰
• 申請（專利權）人: 馬戰峰
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L75/04;C08L61/18;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/18;C08F291/12;C08F291/02;C08F220/18;B05D7/22;B60C19/12
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司11541
• 代理人: 龔潔

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種形狀記憶高分子聚合物及其制備方法和用途。

背景技術

20世紀80年代中期人們提出了智能材料(Smart Materials或者Intelligent Material System)的概念：智能材料是模仿生命系統，能感知環境變化并能實時地改變自身的一種或多種性能參數，作出所期望的、能與變化后的環境相適應的復合材料或材料的復合。智能材料是一種集材料與結構、智能處理、執行系統、控制系統和傳感系統于一體的復雜的材料體系。它的設計與合成幾乎橫跨所有的高技術學科領域。形狀記憶材料即是一種研究較廣泛的智能材料，它具有一些奇異的性能，如形狀記憶效應，偽彈性，高阻尼等，在受熱、機械、磁或電刺激后，能產生動作或某些規定的響應，使其恢復到原來的形狀或技術參數，如形狀、位置、應變、固有頻率、剛度、阻尼、摩擦，以及其他靜態動態特性，具有巨大的科學意義和重要的工程意義，是新材料研究熱點之一。

常規的樹脂基復合材料主要考慮材料的強度、剛度等靜態或準靜態的力學承載性能，主要用于結構材料。而形狀記憶復合材料主要考慮材料的驅動、大變形(有限變形)等動態的力學驅動性能，具有比常規樹脂基復合材料高得多的可回復應變(最高可達100％數量級)。相對于常規的樹脂基復合材料，形狀記憶復合材料是革命性的創新。形狀記憶復合材料彈性模量大、強度較高，變形回復力較大，運動穩定性和可靠性較高，物理形狀保持能力較好。

輪胎是在各種車輛或機械上裝配的接地滾動的圓環形彈性橡膠制品。通常安裝在金屬輪輞上，能支承車身，緩沖外界沖擊，實現與路面的接觸并保證車輛的行駛性能。輪胎常在復雜和苛刻的條件下使用，它在行駛時承受著各種變形、負荷、力以及高低溫作用，因此必須具有較高的承載性能、牽引性能、緩沖性能。同時，還要求具備高耐磨性和耐屈撓性，以及低的滾動阻力與生熱性。現有的輪胎在使用時存在扎胎、穿刺、爆裂的風險，正常行駛的汽車輪胎在遇到鐵釘扎胎、尖銳物穿刺、爆裂等狀況，很容易導致汽車無法正常行駛，現實生活中大多數情況都會造成更嚴重的交通事故，直至危及乘車人姓命。

現有技術中針對高分子聚合物應用于輪胎中的技術較少，且未存在用于輪胎中，有效提高輪胎使用安全性和使用壽命的技術方案。由此可見，能否基于現有技術中的不足，提供一種新型的形狀記憶高分子聚合物，使其有效應用與輪胎的內側并與輪胎內側橡膠結構層完全附著粘合，使輪胎在發生穿刺和裂口問題時，該形狀記憶高分子聚合物能夠迅速恢復原形態，從而堵住破裂口，阻止輪胎因破裂而漏氣或爆胎，對行車時輪胎安全起到了極大的改善效果，成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題，提供形狀記憶高分子聚合物，使其具有原料配方合理，使用方便，僅需將該形狀記憶高分子聚合物直接噴涂于輪胎內側，從而對輪胎起來防護的作用，在輪胎發生扎胎或破裂時，附著在輪胎內側的形狀記憶高分子聚合物能迅速恢復原來形態，堵住破裂口，阻止輪胎破裂口漏氣，并明顯的減少側面爆胎的可能性，對行車時輪胎安全起到了極大的改善效果。

為了達到上述技術效果，本發明包括以下技術方案：

一種形狀記憶高分子聚合物，包括以下重量份數的原料組分：50～150份的天然橡膠、5～40份的聚氨酯樹脂、5～30份的醋酸乙酯、0.5～25份的二甲苯樹脂、2～15份的抗氧劑、0.5～10份的防老劑D、1～15份的二氧化硅和1～35份的丙烯酸丁脂。

進一步的，包括以下重量份數的原料組分：80～120份的天然橡膠、10～2份的聚氨酯樹脂、10～15份的醋酸乙酯、1～5份的二甲苯樹脂、5～10份的抗氧劑、1～5份的防老劑D、5～8份的二氧化硅和8～15份的丙烯酸丁脂。

進一步的，還包括重量份數為1～5份的著色劑；

所述二氧化硅為聚硅氧烷改性二氧化硅納米球。

進一步的，還包括以下重量份數的原料組分：5～30份的苯乙烯、2～20份的乙烯基化合物、0.5～5份引發劑、0.1～4份交聯劑和0.01～60份的改性聚合物。