[发明专利]一种橡胶纳米纤维的制备方法

权利要求书

1.一种橡胶纳米纤维的制备方法，采用同轴静电纺丝法，以橡胶溶液为芯层溶液，水溶性聚合物溶液为壳层溶液，施加高压静电后进行同轴静电纺丝制得，具体制备条件和步骤如下：

(1)将含有不饱和碳碳双键的橡胶、无机盐电解质溶解于室温易挥发性有机溶剂中，加入改性增强填料搅拌均匀配制成橡胶溶液，橡胶的质量百分浓度为5％-20％，橡胶、无机盐电解质和改性增强填料的质量比为100∶0.5-25∶5-30；静电纺前，在橡胶溶液中加入0.5-10质量份的交联剂；

(2)将室温呈玻璃态或结晶态的可水溶性聚合物溶解于有机溶剂中，搅拌至完全溶解，制得质量百分浓度为5％-20％的壳层溶液；

(3)设定喷丝头与接收板距离为8-25cm，调整芯层溶液的流速为0.5-2.0ml/h，喷丝头直径为0.5～1.0mm，壳层溶液的流速为0.5-3.0ml/h，喷丝头直径为1.0～1.5mm；待稳定流出后，施加静电电压为10-30kV，同轴静电纺丝，收集得到橡胶/水溶性聚合物复合纳米纤维，待复合纤维中的橡胶相在20～50℃的较低温度下原位快速交联后，使用去离子水溶解除去复合纤维中的水溶性聚合物外层，室温干燥后得到橡胶纳米纤维。

2.根据权利要求1的橡胶纳米纤维的制备方法，其特征是：所述的含不饱和碳碳双键的橡胶为顺丁橡胶、丁基橡胶、硅橡胶或丁腈橡胶。

3.根据权利要求1所述的橡胶纳米纤维的制备方法，其特征是：所述的水溶性聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯或聚乙烯醇。

4.根据权利要求1的橡胶纳米纤维的制备方法，其特征是：所述的无机盐电解质为NaCl、AgNO₃或CaCl₂。

5.根据权利要求1的橡胶纳米纤维的制备方法，其特征是：所述的改性增强填料为含双键的硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅。

6.根据权利要求1的橡胶纳米纤维的制备方法，其特征是：所述的用于配制橡胶溶液的有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮或N，N-二甲基甲酰胺。

7.根据权利要求1的橡胶纳米纤维的制备方法，其特征是：所述的用于配制水溶性聚合物壳层溶液的有机溶剂为四氢呋喃、乙醇或N，N-二甲基甲酰胺。

8.根据权利要求1的橡胶纳米纤维的制备方法，其特征是：所述的交联剂为一种双组分混合物，其中一组分是分子链两端被三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷或分子链两端被三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢化硅氧烷共聚物，另一组分为铂金属基催化剂，催化剂中铂金属含量为1ppm～10000ppm，有机聚硅氧烷与铂金属基催化剂的质量比为1∶3～4∶1。