[发明专利]一种纳米凹凸棒土/酚醛气凝胶的制备方法及其在制备耐磨汽车轮胎中的应用

权利要求书

1.一种纳米凹凸棒土/酚醛气凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将双酚A、四乙烯五胺和多聚甲醛分散于1，4-二氧六环中，冰浴下搅拌0.8-1.2h后，恢复至室温继续搅拌4-12h，得到BA-TEPA单体，其结构式为：

(2)将原凹凸棒土分散于超纯水中，搅拌0.8-1.2h，接着加入乙二酸，于120-160℃进行水热反应2-8h后，再于 80-140℃热处理10-40h，洗至中性后得到纳米凹凸棒土；

(3)将步骤(2)制得的纳米凹凸棒土超声分散在体积浓度为50％的乙醇水溶液中，再加入壳聚糖和醋酸，搅拌20-25h，接着加入步骤(1)制得的BA-TEPA单体，搅拌均匀后加入甲醛，搅拌2-4min后静置以形成凝胶，最后老化，形成湿凝胶；

(4)将步骤(3)制得的湿凝胶用乙醇和水的体积比为1-3∶100的溶剂置换3-4d后，进行冷冻干燥，即得所述纳米凹凸棒土/酚醛气凝胶。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述双酚A、四乙烯五胺、多聚甲醛和1，4-二氧六环的比例为1-4mol∶1-4mol∶4-16mol∶100-500mL。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述原凹凸棒土与超纯水的质量比为1：5-30，加入所述乙二酸至终浓度为0.5-5M。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)为：将步骤(2)制得的纳米凹凸棒土超声分散在体积浓度为50％的乙醇水溶液中，再加入0.05-5wt％的壳聚糖和体积百分比为0.05-5％的醋酸，搅拌20-25h，接着加入步骤(1)制得的BA-TEPA单体，搅拌均匀后加入甲醛，搅拌2-4min后静置以形成凝胶，最后在20-70℃老化6-30h，形成湿凝胶。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述纳米凹凸棒土和BA-TEPA单体的质量比为0.05-0.5∶0.05-0.5。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述纳米凹凸棒土、乙醇水溶液和所述醛的比例为0.05-0.5g∶9-11mL∶50-500μL。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述老化的温度为20-70℃，时间为6-30h。

8.一种耐磨橡胶材料，其特征在于：其原料包括权利要求1至7中任一权利要求所述的制备方法制备的纳米凹凸棒土/酚醛气凝胶。

9.如权利要求8所述的一种耐磨橡胶材料，其特征在于：其原料包括橡胶80-100份、白炭黑3-8份、抗老化剂3-6份、热稳定剂3-4份、相容剂3-5份和所述纳米凹凸棒土/酚醛气凝胶3-12份。

10.一种重型载荷汽车轮胎，其特征在于：由包括权利要求8或9所述的耐磨橡胶材料在内的原料制成。