[發(fā)明專利]一種低滾阻高抗?jié)窕芫鄱”较鹉z復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011144966.4 | 申請日： | 2020-10-23 |
| 公開（公告）號： | CN114479217B | 公開（公告）日： | 2023-02-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉力;劉駿遙;張孝阿 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京化工大學(xué) |
| 主分類號： | C08L9/06 | 分類號： | C08L9/06;C08L27/16;C08K5/548;C08K7/26;C08L27/18;C08L27/20;B60C1/00 |
| 代理公司： | 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550 | 代理人： | 趙宇 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 低滾阻高抗?jié)窕芫?/a> 丁苯橡膠 復(fù)合材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明涉及一種低滾阻高抗?jié)窕芫鄱”较鹉z復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，所述復(fù)合材料包括以下共混的組分，各組分按如下重量份數(shù)計：本發(fā)明致力于提高橡膠材料中納米二氧化硅的分散性能和橡膠材料的滾阻性能，抗?jié)窕阅艿染C合性能，使其應(yīng)用于橡膠輪胎。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及橡膠技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種低滾阻高抗?jié)窕芫鄱”较鹉z復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
白炭黑(納米二氧化硅)是橡膠中的重要增強填料之一，它可以改善橡膠的動態(tài)和靜態(tài)力學(xué)性能，并且可替代炭黑，更環(huán)保。填料-填料和填料-橡膠的相互作用是決定橡膠復(fù)合材料和性能的關(guān)鍵因素，二氧化硅納米填料的表面含有硅羥基，表面能較大；并且表面存在大量的活性硅烷醇，硅烷醇之間具有極強的吸引力，導(dǎo)致二氧化硅傾向于團聚并且難以均勻分散。
在納米填料-橡膠復(fù)合材料中，填料的分布有很多影響因素，例如填料粒徑，填料-聚合物相互作用，改性劑的分子量。而改性劑鏈的長度以及接枝密度在填料分散中起到了關(guān)鍵作用。因此用聚合物鏈對二氧化硅表面進行改性逐漸得到了人們的關(guān)注。接枝到二氧化硅表面的聚合物鏈增加了空間位阻和填料的有機親和力。立體位阻強烈抑制改性填料的團聚，并且它們的有機親和力提高了其在聚合物中的分散。
但上述研究在納米二氧化硅均勻分散方面提高很有限，且由于橡膠材料滾阻高、抗?jié)窕芰Σ?，在胎面橡膠應(yīng)用領(lǐng)域受限。因此，提高橡膠材料中納米二氧化硅的分散性能和橡膠材料的滾阻性能，抗?jié)窕阅苁呛苄枰摹?/p>
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)橡膠材料中二氧化硅傾向于團聚難以均勻分散，橡膠材料滾阻大，抗?jié)窕阅懿畹葐栴}，本發(fā)明提供一種低滾阻高抗?jié)窕芫鄱”较鹉z復(fù)合材料，以提高橡膠材料中納米二氧化硅的分散性能和橡膠材料的滾阻性能，抗?jié)窕阅艿染C合性能，使其應(yīng)用于橡膠輪胎。
本發(fā)明的目的之一是提供一種低滾阻高抗?jié)窕芫鄱”较鹉z復(fù)合材料，由包括以下組分的原料制備而得，各組分按如下重量份數(shù)計：
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述端硅氧烷基液體氟橡膠是由液體氟橡膠改性端基為端硅氧烷基而得，其中，所述端硅氧烷基含量優(yōu)選為2.0％-5.5％；所述液體氟橡膠是由偏氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯中的至少兩種單體聚合而成。本發(fā)明所述的端硅氧烷基液體氟橡膠可采用現(xiàn)有技術(shù)市售的端硅氧烷基液體氟橡膠。
本發(fā)明所述的端硅氧烷基液體氟橡膠也可采用現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)的改性方法制備。通常通過端基改性制得：往玻璃反應(yīng)器中加入液體氟橡膠、硅烷偶聯(lián)劑KH-560，往其中加入聚合物用量范圍為0.2wt％-1wt％的對苯二酚以抑制交聯(lián)反應(yīng)。然后往其中加入三乙胺催化劑，反應(yīng)體系在設(shè)定溫度下反應(yīng)一定時間。反應(yīng)結(jié)束后加入濃鹽酸以中和胺催化劑，將產(chǎn)物倒入石油醚中進行提純，一定溫度下真空干燥后得到產(chǎn)物。
在一種優(yōu)選的實施方式中，溶聚丁苯橡膠可采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的各種溶聚丁苯，優(yōu)選溶聚丁苯橡膠2466、溶聚丁苯橡膠2502或溶聚丁苯橡膠1502，進一步優(yōu)選為溶聚丁苯橡膠2502。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述硅烷偶聯(lián)劑為選自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物中的至少一種。例如，一種或兩種等。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述白炭黑為現(xiàn)有技術(shù)橡膠材料中常用的白炭黑，優(yōu)選粒徑為10-40nm，更優(yōu)選粒徑為10-20nm的白炭黑。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述復(fù)合材料還包括橡膠材料中常用的助劑，例如活性劑、防老劑、促進劑和硫化劑等；優(yōu)選地，以溶聚丁苯橡膠為100重量份數(shù)計，包括如下重量份數(shù)計的組分：
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述活性劑為現(xiàn)有技術(shù)橡膠材料中常用的活性劑，優(yōu)選為氧化鋅、氧化鎂和硬脂酸中的至少一種；例如，一種或兩種等。
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