[发明专利]一种改性顺丁橡胶和复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性顺丁橡胶，其特征在于，按摩尔份数计，包括有以下原料：

按摩尔份数计，所述的极性单体包括有以下原料：

其中，所述的保护剂为烷基铝、氯化烷基铝、铝氧烷、烷基氢铝中的至少一种，所述的活化剂为烷基铝；

所述极性单体的合成步骤如下：

其中，FG为所述含有极性基团的化合物。

2.根据权利要求1所述的改性顺丁橡胶，其特征在于：所述的含有极性基团的化合物为2-巯基吡啶、糠基硫醇、巯基苯并噻唑、4-巯基吡啶、4-巯基-2-吡咯烷酮、2-巯基噻吩、3-巯基噻吩、2-巯基噻唑、对羟基苯硫酚、4-巯基苯甲酸、3-巯基丙酸、半胱氨酸、巯基乙酸、巯基乙酸甲酯、巯基丙酸甲酯、丙硫醇、苯硫醇、异丙硫醇、甲醇、苯酚、异丙醇、苏合香醇、胺基二乙酸、苯胺、对甲基苯胺、苯乙胺、异丙胺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的改性顺丁橡胶，其特征在于：所述的溶剂A为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲醇、乙醇、二氧六环、苯、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷和二氯乙烷中的至少一种；所述的溶剂B为正戊烷、新戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、苯、甲苯，十氢萘，十二烷、加氢汽油中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的改性顺丁橡胶，其特征在于：所述的保护剂为氢化二异丁基铝、氢化二乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、三甲基铝、三乙基铝、倍半乙基铝、氯化二乙基铝、氯化二异丁基铝、三辛基铝、甲基铝氧烷、三异丁基铝改性的甲基铝氧烷中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的改性顺丁橡胶，其特征在于：所述的给电子体为三氟化硼乙醚络合物、三氟化硼丁醚络合物中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的改性顺丁橡胶，其特征在于：所述的镍化合物为环烷酸镍(II)、异辛酸镍(II)、二氯化镍(II)、二溴化镍(II)、醋酸镍(II)、四水醋酸镍(II)、乙酰丙酮镍(II)、乙酰丙酮镍(III)、硬脂酸镍(II)、丁二酮肟镍(II)、草酸镍(II)、式1～3所示结构中的至少一种：

其中，R1和R2为H或C原子数≥1且≤15的烷基或C原子数≥1且≤15芳香基。

7.一种权利要求1～6中任一权利要求所述的改性顺丁橡胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将Lewis碱溶解于溶剂A中，在冰浴条件下依次将含有极性基团的化合物、环氧月桂烯缓慢滴加其中，点板跟踪反应结束，纯化产物得到纯净的极性单体；

(2)将活化剂和镍化合物混合得到陈化液，将步骤(1)得到的极性单体溶解于溶剂B中，在冰浴下，加入保护剂保护极性单体，在室温氮气氛围下保护4～8h，依次加入1，3-丁二烯、陈化液和给电子体，20～50℃下反应1～24h，得到所需的改性顺丁橡胶。

8.一种采用权利要求1～6中任一权利要求所述的改性顺丁橡胶的复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括有以下原料：

9.根据权利要求8所述的复合材料，其特征在于：所述的极性填料为高岭土、蒙脱土、埃洛石、聚酯、氧化石墨烯、碳纤维、多壁纳米管、单壁纳米管、水溶性二氧化硅、尼龙-6、尼龙-66、聚酯纤维、玻纤、多聚硅氧烷中的至少一种。

10.一种权利要求8或9所述的复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将改性顺丁橡胶、极性填料、氧化锌、SA、4010NA、CZ、D、S混合后密炼10～30min，开炼5～15min至混合均匀后进行硫化30～50min，得到所需的复合材料。