[发明专利]聚双环戊二烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚双环戊二烯复合材料，其特征在于：是由以下重量百分比的组分组成：0.1-2%的无机纳米填料，0-5%的辅助聚合物微粒，余量为聚双环戊二烯及不可避免的杂质；所述无机纳米填料为含有Si、Al、Ca、Zn、Ti、Zr、Mo金属的纳米无机盐、纳米氧化物、纳米碳化物或纳米硫化物或者含碳的非金属纳米化合物；所述辅助聚合物微粒为粒径在0.5-15微米的聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺的粒子。

2.根据权利要求1的聚双环戊二烯复合材料，其特征在于：所述无机纳米填料为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米碳化硅、纳米硫酸钙、纳米二硫化钼、纳米石墨粒子、纳米累托石、蒙脱土、凹凸棒土、水滑石、膨胀纳米石墨、纳米氧化石墨、纳米石墨烯，纳米坡缕石、纳米钛酸钾、纳米硼酸铝、碳纳米纤维、纳米埃洛石。

3.根据权利要求1或2所述的聚双环戊二烯复合材料，其特征在于：所述无机纳米填料采用占填料重量0.5-10%的改性剂进行表面有机化改性，所述改性剂为：偶联剂、异氰酸酯类衍生物、降冰片稀衍生物或长链烷基酸或长链烷基酸盐。

4.根据权利要求3所述的聚双环戊二烯复合材料，其特征在于：所述偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、双-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述异氰酸酯类衍生物选自十八烷基异氰酸酯、环己基异氰酸酯、间甲苯基异氰酸酯、苯基异氰酸酯、乙基异氰酸酯、叔丁基异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）及二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）；所述降冰片稀衍生物选自5-降冰片烯-2-羧酸、5-降冰片烯-2-甲醛、5-降冰片烯-2-甲醇、5-降冰片烯-2-羧酸叔丁酯、5-降冰片烯-2-异丙醇、5-降冰片烯-2-醇、5-降冰片烯-2-（2-羟乙基）羧酸酯；所述长链烷基酸或长链烷基酸盐选自硬脂酸、硬脂酸钠、油酸、油酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠。

5.根据权利要求1所述的聚双环戊二烯复合材料，其特征在于：所述的聚酰胺为尼龙6、尼龙8、尼龙9、尼龙11、尼龙12、尼龙46、尼龙66、尼龙610、尼龙612或尼龙1010。

6.一种如权利要求1所述聚双环戊二烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：

1）向双环戊二烯中加入占总重量0.1-2%的无机纳米填料和0-5%的辅助聚合物微粒，搅拌均匀得到双环戊二烯分散物； 

2）将双环戊二烯分散物分为A、B两部分，在惰性气体保护下向A部分加入两部分中双环戊二烯总摩尔量1/1000-1/3000的芳氧基钨催化剂，向B部分加入芳氧基钨催化剂摩尔数的5-10倍的烷基锡助催化剂；

3）在40-60℃条件下，将分别加入催化剂和助催化剂的A部分和B部分共混挤出成型，得到聚双环戊二烯复合材料。

7.根据权利要求6所述的聚双环戊二烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3）所述挤出成型后在惰性气体保护下、于80-200℃加热40-80分钟。

8.根据权利要求6所述的聚双环戊二烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述无机纳米填料在加入之前进行表面有机化改性，其改性方法为：将未改性的无机纳米填料加入占填料0.5-10%的改性剂，于室温-80℃下处理1-6小时，除去改性剂后得到改性无机纳米填料。

9.根据权利要求6所述的聚双环戊二烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述芳氧基钨催化剂为：[（ArO）_nWC1_6-n]，其中n为l-4的整数，或[（ArO）_nWOC1_4-n]，其中n=l或2；其中ArO为多烷基取代苯氧基，具有式1结构：

                              式1

式1中R₁，R₂，R₃可以是氢原子或C_1-10的直链或支链烷基。

10.根据权利要求6或8所述的聚双环戊二烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述烷基锡为H_xSnR_4-x，其中R为C_1-10的直链或支链烷基、苯基或取代苯基；X=0或1。