[发明专利]一种改性氟硅异戊橡胶及其制备方法、仿生型航空轮胎橡胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性氟硅异戊橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在金属催化剂的作用下，将异戊二烯、有机铝化合物、有机硼盐和良溶剂进行反应后，得到反应体系；

所述金属催化剂包括稀土金属催化剂或过渡金属催化剂；

所述有机铝化合物包括烷基铝、烷基氢化铝、烷基氯化铝和铝氧烷中的一种或多种；

所述有机硼盐包括三苯基（甲基）-四（五氟苯）硼盐、苯基-二甲基氨基-四（五氟苯）硼盐和三（五氟苯）硼盐中的一种或多种；

2）向上述步骤得到的反应体系中加入含氟硅氧烷，继续反应，中止反应后，后处理得到氟硅异戊橡胶；

所述含氟硅氧烷包括甲基三氟丙基环三硅氧烷、甲基三氟丙基环四硅氧烷、三氟丙基环五硅氧烷和全氟辛基乙基三硅氧烷中的一种或多种；

3）将上述步骤的氟硅异戊橡胶、环氧化试剂和良溶剂进行环氧化反应后，得到环氧化氟硅异戊橡胶；

4）将上述步骤得到的环氧化氟硅异戊橡胶经酸处理后，与类蛋白质、偶联剂和缩合反应催化剂进行缩合反应后，再次后处理，得到改性氟硅异戊橡胶；

所述类蛋白质包括类蚕丝蛋白、类蜘蛛丝蛋白、类豆蛋白、类麸质蛋白和类明胶蛋白中的一种或多种；

所述偶联剂包括六亚甲基二异氰酸酯、钛酸酯、铝酸酯、铝锆酸酯和磷酸酯中的一种或多种；

所述缩合反应催化剂包括N-甲基吗啡啉、三氯化铝、二氯化锌、乙醇钠、氢氟酸、氢氧化钠和盐酸中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异戊二烯单体和所述含氟硅氧烷单体的摩尔比为（0.1~50）：1；

所述类蛋白质和所述含氟硅氧烷单体的摩尔比为（0.1~1）：1；

所述改性氟硅异戊橡胶的数均分子量为0.5~100万。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述良溶剂包括甲苯、己烷、苯、四氢呋喃和氯苯中的一种或多种；

所述中止反应为加入链终止剂中止反应；

所述反应的时间为0.5~72小时；所述反应的温度为-30~90℃；

所述继续反应的时间为0.5~72小时；所述继续反应的温度为-30~90℃。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述异戊二烯、有机铝化合物、有机硼盐和金属催化剂的摩尔比为（200~5000）：（2~100）：（1~100）：1；

所述稀土金属催化剂包括三氟甲磺酸钕和异丙氧基钕中的一种或多种；

所述过渡金属催化剂包括双环戊二烯二氯化钛、水杨醛亚胺镍和吡啶双亚胺铁中的一种或多种；

所述有机铝化合物包括三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、氢化二甲基铝、氢化二乙基铝、氢化二异丁基铝、氯化二甲基铝、氯化二乙基铝、氯化二异丁基铝、甲基铝氧烷和改性甲基铝氧烷中的一种或多种；

所述链终止剂包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、对叔丁基邻苯二酚、对苯二酚、二甲基二硫代氨基甲酸钠、乙醇和甲醇中的一种或多种；

所述后处理包括沉降、洗涤、过滤和干燥中的一种或多种；

所述环氧化反应的时间为2~48小时；所述环氧化反应的温度为25~80℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧化试剂包括间氯过氧苯甲酸、过氧乙酸、过氧苯甲酸、三氟过氧乙酸、过氧化氢和乙酸中的一种或多种；

所述氟硅异戊橡胶、环氧化试剂、偶联剂和缩合反应催化剂的摩尔比为（200~1000）：（200~500）：（1~100）：1；

所述酸处理的时间为1~12小时；所述酸处理的温度为25~60℃；

所述酸处理用的酸包括盐酸、硝酸、磷酸和氢氟酸中的一种或多种；

所述缩合反应的时间为24~72小时；所述缩合反应的温度为25~100℃；

所述再次后处理包括浓缩、析出、洗涤和干燥中的一种或多种。