[发明专利]聚合物-粘土纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.制备聚合物和粘土的纳米复合材料的方法，包括如下步骤：(a)使(i)有机溶剂中聚合物的溶液、(ii)粘土的含水淤浆、(iii)改性剂、和(iv)布朗斯台德酸接触以形成乳液；

(b)混合该乳液以形成纳米复合材料；和

(c)从该乳液回收该纳米复合材料。

2.权利要求1的方法，其中该改性剂通过该布朗斯台德酸原位质子化。

3.权利要求1的方法，其中在步骤(a)中提供包含该聚合物溶液以及该布朗斯台德酸的第一混合物，和包含该含水粘土淤浆以及该改性剂的第二混合物，以及将该第一以及该第二混合物合并以形成该乳液。

4.权利要求3的方法，其中该第一混合物是聚合物卤化反应器的流出物。

5.权利要求1的方法，其中在步骤(a)中该聚合物溶液以及该粘土淤浆首先被合并以形成乳液，以及该改性剂以及该布朗斯台德酸、或者分别地或者共同地、加至所述乳液。

6.权利要求1的方法，其中该聚合物是包含C₄-C₇异烯烃以及多烯烃或烷基苯乙烯单元的卤化弹性体。

7.权利要求6的方法，其中该聚合物包含异丁烯和对甲基苯乙烯单元的溴化互聚物，其中该对甲基苯乙烯单元含量为3-15重量％，基于该互聚物总重量，和0.4-5mol％的对甲基苯乙烯单元是溴化的对甲基苯乙烯单元。

8.权利要求1的方法，其中该有机溶剂是一种或多种具有4-15个碳原子的直链、支化或者环状烷烃。

9.权利要求1的方法，其中该粘土是可膨胀的层状粘土，其包含厚度为的片晶。

10.权利要求1的方法，其中该粘土是无机粘土，其未借助于通过有机阳离子置换无机阳离子而有机改性。

11.权利要求10的方法，其中该粘土包含层列型粘土以及优选是蒙脱石、绿脱石、贝得石、膨润土、铬岭石、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、富镁皂石、蛭石、埃洛石、水滑石、或者其任何组合。

12.权利要求1的方法，其中该改性剂是或者包含通式NR₃的胺，其中基团R是相同的或者不同的以及，彼此独立地，是氢原子、具有至少5个以及至多100个碳原子的烷基、具有5-25个碳原子的芳基、具有5-50个碳原子的烷基芳基、具有5-50个碳原子的芳基烷基、或者具有至少5个以及至多100个碳原子的醚基，条件是至少一个基团R不是氢原子。

13.权利要求12的方法，其中该改性剂是或者包含通式NRH₂的胺，其中R是具有10-25个碳原子的烷基芳基或者具有至少40个碳原子的烷基。

14.权利要求12的方法，其中该改性剂是权利要求12定义的胺以及通式NR₄⁺X^-铵盐的组合，其中R如权利要求12中所定义以及X^-是卤根。

15.权利要求1的方法，其中该改性剂是聚异丁烯-胺(PIB-胺)或者4-十四烷基苯胺。

16.权利要求1的方法，其中该布朗斯台德酸是溴化氢或者氯化氢。

17.权利要求1的方法，其中在步骤(c)中该纳米复合材料的回收包括沉淀该纳米复合材料、过滤和/或蒸发该液体。

18.权利要求1的方法，其中该改性剂用量为所加入粘土总重量的最大摩尔阳离子交换比率的5-60％，和/或该布朗斯台德酸用量为该改性剂一摩尔当量的100至200％。

19.使聚合物卤化的方法，该方法包括如下步骤：

(a)提供有机溶剂中该聚合物的溶液，

(b)使所述聚合物溶液与卤素在反应器中在卤化条件下接触以形成卤化聚合物以及卤化氢，

(c)使步骤(b)的卤化反应器的包含卤化聚合物与卤化氢的流出物料流与粘土的含水淤浆以及与改性剂接触以形成乳液，

(d)混合该乳液以形成卤化聚合物和粘土的纳米复合材料，和

(e)从该乳液回收该纳米复合材料。