[发明专利]弹性体纳米复合材料、纳米复合材料组合物和制造方法

权利要求书

1.一种纳米复合材料，包括：

(a)至少一种含有衍生自具有4至7个碳原子的异烯烃的单元的弹性体；

(b)至少10phr的石墨化炭黑；和

(c)至少1phr的纳米粘土；

其中当纳米复合材料被用于制品中时，在40℃下该制品具有80.0毫升*毫米/[平方米-天]或更低的气体渗透系数。

2.权利要求1的纳米复合材料，其中将炭黑加热到200℃或以上的温度持续至少8小时的时间，任选在基本惰性的气氛中，来提供石墨化炭黑。

3.权利要求1或2的纳米复合材料，其中聚合物含有衍生自至少一种C₄至C₇异烯烃和至少一种多烯烃的单元。

4.权利要求1至3任一项的纳米复合材料，其中纳米复合材料进一步与选自以下的热塑性聚合物共混：聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯、聚砜、聚内酯、聚缩醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈聚合物、苯乙烯-马来酸酐聚合物、芳族聚酮、聚(亚苯基醚)及其混合物，以形成聚合物共混物。

5.权利要求4的纳米复合材料，其中纳米复合材料与热塑性聚合物一起动态硫化。

6.权利要求1至5任一项的纳米复合材料，其中纳米粘土选自蒙脱土、囊脱石、贝得石、膨润土、富铬绿脱石、合成锂皂石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、硅镁石、蛭石、多水高岭土、铝酸盐氧化物、水滑石及其混合物。

7.一种含有权利要求1至6任一项的纳米复合材料的制品。

8.权利要求7的制品，其中制品为内衬或薄膜。

9.一种降低包含弹性体纳米复合材料的制品的渗透性的方法，包括:

(a)获得含有衍生自具有4至7个碳原子的异烯烃的单元的聚合物；

(b)将至少1phr的纳米粘土与聚合物共混，以得到弹性体纳米复合材料；

(c)向弹性体纳米复合材料中加入至少10phr的石墨化炭黑。

10.权利要求9的方法，其中将炭黑加热到200℃或以上的温度持续至少8小时的时间，任选在氮气气氛中，以获得石墨化炭黑。

11.权利要求9或10的方法，其中共混是熔融共混、溶液共混或乳液共混中的一种。

12.权利要求9至11任一项的方法，其中聚合物含有衍生自至少一种C₄至C₇异烯烃和至少一种多烯烃的单元。

13.权利要求9至12任一项的方法，进一步包括混入至少一种选自以下的热塑性聚合物：聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯、聚砜、聚内酯、聚缩醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈聚合物、苯乙烯-马来酸酐聚合物、芳族聚酮、聚(亚苯基醚)及其混合物。

14.权利要求9至13任一项的方法，其中纳米粘土为蒙脱土、囊脱石、贝得石、膨润土、富铬绿脱石、合成锂皂石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、硅镁石、蛭石、多水高岭土、铝酸盐氧化物、水滑石的至少一种。

15.一种制品，其含有由权利要求9至14任一项的方法制备的纳米复合材料。

16.权利要求15的制品，其中该制品在40℃下具有80.0毫升*毫米/[平方米-天]或更低的气体渗透系数。

17.一种降低包含弹性体纳米复合材料的制品的渗透性的方法，包括:

(a)获得含有衍生自具有4至7个碳原子的异烯烃的单元的聚合物；

(b)向聚合物中加入至少1phr的纳米粘土，以形成弹性体纳米复合材料；

(c)随后，将弹性体纳米复合材料压延和/或挤出；和

(d)从而得到取向的纳米粘土弹性体纳米复合材料，其具有大于0.15的在边缘上方向中的取向参数P₂。

18.权利要求17的方法，进一步包含向弹性体纳米复合材料中加入至少10phr的石墨化炭黑。

19.权利要求17或18的取向的纳米粘土弹性体纳米复合材料。

20.一种制品，其含有权利要求17的取向的纳米粘土弹性体纳米复合材料。