[发明专利]一种形状记忆高分子聚合物及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种形状记忆高分子聚合物及其制备方法和用途。

背景技术

20世纪80年代中期人们提出了智能材料(Smart Materials或者Intelligent Material System)的概念：智能材料是模仿生命系统，能感知环境变化并能实时地改变自身的一种或多种性能参数，作出所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料的复合。智能材料是一种集材料与结构、智能处理、执行系统、控制系统和传感系统于一体的复杂的材料体系。它的设计与合成几乎横跨所有的高技术学科领域。形状记忆材料即是一种研究较广泛的智能材料，它具有一些奇异的性能，如形状记忆效应，伪弹性，高阻尼等，在受热、机械、磁或电刺激后，能产生动作或某些规定的响应，使其恢复到原来的形状或技术参数，如形状、位置、应变、固有频率、刚度、阻尼、摩擦，以及其他静态动态特性，具有巨大的科学意义和重要的工程意义，是新材料研究热点之一。

常规的树脂基复合材料主要考虑材料的强度、刚度等静态或准静态的力学承载性能，主要用于结构材料。而形状记忆复合材料主要考虑材料的驱动、大变形(有限变形)等动态的力学驱动性能，具有比常规树脂基复合材料高得多的可回复应变(最高可达100％数量级)。相对于常规的树脂基复合材料，形状记忆复合材料是革命性的创新。形状记忆复合材料弹性模量大、强度较高，变形回复力较大，运动稳定性和可靠性较高，物理形状保持能力较好。

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。现有的轮胎在使用时存在扎胎、穿刺、爆裂的风险，正常行驶的汽车轮胎在遇到铁钉扎胎、尖锐物穿刺、爆裂等状况，很容易导致汽车无法正常行驶，现实生活中大多数情况都会造成更严重的交通事故，直至危及乘车人姓命。

现有技术中针对高分子聚合物应用于轮胎中的技术较少，且未存在用于轮胎中，有效提高轮胎使用安全性和使用寿命的技术方案。由此可见，能否基于现有技术中的不足，提供一种新型的形状记忆高分子聚合物，使其有效应用与轮胎的内侧并与轮胎内侧橡胶结构层完全附着粘合，使轮胎在发生穿刺和裂口问题时，该形状记忆高分子聚合物能够迅速恢复原形态，从而堵住破裂口，阻止轮胎因破裂而漏气或爆胎，对行车时轮胎安全起到了极大的改善效果，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供形状记忆高分子聚合物，使其具有原料配方合理，使用方便，仅需将该形状记忆高分子聚合物直接喷涂于轮胎内侧，从而对轮胎起来防护的作用，在轮胎发生扎胎或破裂时，附着在轮胎内侧的形状记忆高分子聚合物能迅速恢复原来形态，堵住破裂口，阻止轮胎破裂口漏气，并明显的减少侧面爆胎的可能性，对行车时轮胎安全起到了极大的改善效果。

为了达到上述技术效果，本发明包括以下技术方案：

一种形状记忆高分子聚合物，包括以下重量份数的原料组分：50～150份的天然橡胶、5～40份的聚氨酯树脂、5～30份的醋酸乙酯、0.5～25份的二甲苯树脂、2～15份的抗氧剂、0.5～10份的防老剂D、1～15份的二氧化硅和1～35份的丙烯酸丁脂。

进一步的，包括以下重量份数的原料组分：80～120份的天然橡胶、10～2份的聚氨酯树脂、10～15份的醋酸乙酯、1～5份的二甲苯树脂、5～10份的抗氧剂、1～5份的防老剂D、5～8份的二氧化硅和8～15份的丙烯酸丁脂。

进一步的，还包括重量份数为1～5份的着色剂；

所述二氧化硅为聚硅氧烷改性二氧化硅纳米球。

进一步的，还包括以下重量份数的原料组分：5～30份的苯乙烯、2～20份的乙烯基化合物、0.5～5份引发剂、0.1～4份交联剂和0.01～60份的改性聚合物。