[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

摘要

本发明公开了一种超支化聚合物纳米粉体协同增强高性能工程轮胎胎面胶性能的方法。该方法是在橡胶混炼过程中添加经超支化表面处理的纳米粉体，在保护橡胶原有生产配方和工艺条件不变的情况下在100重量份的橡胶基体中，添加超支化纳米粉体1-20份。超支化聚合物高密度的端基官能团和具有缺陷的空穴结构都有利于纳米粒子的分散，对平衡纳米复合材料的综合性能具有很大的潜力。因此粒子在橡胶基体中有良好的分散相容性，胶料表现出优异的增强协同效应和界面相容效应，拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度有了较大程度提高，耐磨性能也有了显著提高。

主权项

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。