[发明专利]超支化聚合物接枝无机纳米粉体增强工程轮胎胎面胶性能的方法

权利要求书

1.一种超支化聚合物接枝无机纳米粉体增强工程轮胎胎面胶性能的方法，其特征在于该方法具有以下工艺过程和步骤：

a.在烧瓶中按如下比例加入，每100ml无水乙醇中，加入1-10g无机纳米粉体和1-5mlγ-氨基丙基三乙氧基硅氧烷，或者γ-巯基丙基三乙氧基硅氧烷，或者γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅氧烷，超声30分钟，搅拌回流2-4h直到全部悬浮，反复洗涤，抽滤，110℃真空干燥10-24h后得到有机处理的无机纳米粉体；

b.直接接枝：在烧瓶中加入步骤(a)所得带有氨基，巯基，羟基，环氧基的无机纳米粉体或者未经过有机改性的无机纳米粉体1-10重量份，溶剂20-100重量份，和含有端羟基，端羧基，端氨基或端环氧基的超支化聚合物1-50重量份，密封，反复抽氮气三次，超声处理30-1000min，在10-180℃下反应1-24h，抽滤，反复洗涤，10-180℃真空干燥，得到超支化改性的无机纳米粉体；

c.步骤(b)采取原位接枝：以步骤(a)中带有氨基，巯基，羟基，环氧基的无机纳米粉体为核、用量为1重量份，以能与之反应的AB2为单体、用量为0.1-50重量份，以对甲苯磺酸或者三氟化硼乙醚等其他路易斯酸为催化剂、用量为0.1-10重量份，加入1-50重量份溶剂，在氩气或者氮气保护下0-180℃下反应1min-500h，直到反应完全，过滤，干燥得到改性粉体；或者将1-10重量份无机纳米粉体酰化后与1-50重量份多元醇或多元胺反应，然后与1-50重量份α-卤代酰卤反应，得到表面带有引发剂官能团的无机纳米粉体，然后以其为核，加入0.1-50重量份含双键的单体，加入0.1-5重量份催化剂或者0.1-5重量份配体和1-50重量份的溶剂，在氩气或者氮气保护下0-180℃下反应1min-500h，粘度有明显增加后停止反应，在甲醇中沉淀，将所得沉淀重溶于溶剂，抽滤，洗涤，20-180℃真空干燥，得到原位聚合高分子接枝的无机纳米粉体。

d.在100重量份胶料中添加0.5-20重量份的超支化聚合物接枝无机纳米粉体，经充分混炼后得到生胶，经硫化成型后制得超支化聚合物接枝无机纳米粉体增强的工程轮胎胎面胶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所用的无机纳米粉体为其中任一种或几种：纳米Al₂O₃、纳米SiO₂、纳米TiO₂、纳米SiC、纳米BaSO₄、纳米BN、纳米MgO、纳米CaCO₃等。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(b)中所用的超支化聚合物为含有端羟基，端羧基或端氨基的超支化聚醚，聚酯，聚酯胺，聚酰胺，聚氨酯，聚砜胺，聚脲-氨酯。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(b)、(c)中所用的溶剂为四氢呋喃、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、氯仿，二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、甲苯、二甲苯等。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(c)中所用AB₂型单体为2，2-双(羟基甲基)丙酸，偏苯三酸酐、均苯三甲酸的一元酯或一元酰胺，二羟基苯甲酸，二羟基苯甲酸酯，羟基苯二酸及其衍生物，如5-苯氧基间苯二酸，间二羟基卤化苯，二羟基胺等。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(c)中含双键单体包括丙烯酸甲酯，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸氨乙酯，甲基丙烯酸羟丁酯及其衍生物，苯乙烯，甲基苯乙烯及其衍生物，甲基丙烯酰胺、乙基丙烯酰胺及其衍生物等。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(c)中所用的催化剂为亚铜盐、亚铁盐、亚铅盐等；配体为四甲基乙二胺、五甲基-二乙基四胺、六甲基-三乙基四胺、乙二酸、丙二酸、丁二酸、邻苯二甲酸等。