[发明专利]一种用于聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料的制备方法，属于高分子材料技术领域，将3,4‑乙烯二氧噻吩加入四氢呋喃中，加入正丁基锂，保温，反应10min后加入三丁基氯化锡，反应1h，制得初产物，提纯，制得中间体1；将5,7‑二溴吲哚加入N，N‑二甲基亚砜中，加入中间体1，升温至80℃，匀速搅拌并反应2h，制得粗料，将粗料进行后处理，制得中间体2；将中间体2聚合，制备出抗静电高分子材料；该抗静电高分子材料结构上存在交替排布的单双键，该独特的电子分布，使其内部形成一个大的共轭π体系，而在该共轭π体系中一些离域的π电子会不受到原子的约束，进而能够在该抗静电高分子材料中自由流动，给其带来导电性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体地，涉及一种用于聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料的制备方法。

背景技术

汽车轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。而抗静电高耐久性能的轮胎是高品质轮胎的重要指标。

碳纳米管由于其具有优异的导电以及力学性能，因而被逐渐应用于轮胎中。但碳纳米管由于其加工过程中容易团聚，其应用于轮胎材料的过程中如果方法控制不当会导致轮胎的性能得不到很好的提升，此外目前市场中为了提高轮胎材料的抗静电性能，往往通过采用添加碳纳米管或石墨烯等导电材料实现抗静电性能，但是会带来轮胎胶面材料力学性能下降的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、将3,4-乙烯二氧噻吩加入四氢呋喃中，匀速搅拌直至溶解，置于-70℃的温度下，通入氩气，冷却15min后缓慢加入正丁基锂，保温，匀速搅拌并反应20min，之后升温至-15℃，反应5min后再次降温至-70℃，反应10min后加入三丁基氯化锡，反应5min后升温至室温，匀速搅拌并反应1h，制得初产物，对初产物进行提纯，制得中间体1，控制3,4-乙烯二氧噻吩、四氢呋喃、正丁基锂和三丁基氯化锡的体积比为5-8∶50∶1.5-2∶5-5.2；

步骤S1中3,4-乙烯二氧噻吩在低温环境下与三丁基氯化锡反应，生成中间体1，反应过程如下所示：

步骤S2、将5,7-二溴吲哚加入N，N-二甲基亚砜中，边搅拌边加入中间体1，通入氩气排出氧气，加入双(三苯基膦)二氯化钯，升温至80℃，匀速搅拌并反应2h，制得粗料，将粗料进行后处理，制得中间体2，控制5,7-二溴吲哚和中间体1的摩尔比为1∶2，5,7-二溴吲哚、N，N-二甲基亚砜和双(三苯基膦)二氯化钯的用量比为0.01mol∶20mL∶0.1g；

步骤S2中5,7-二溴吲哚和中间体1在双(三苯基膦)二氯化钯的催化作用下反应生成中间体2，反应过程如下所示：

步骤S3、将中间体2聚合，制备出抗静电高分子材料。

步骤S3中通过中间体2电化学聚合，制备出抗静电高分子材料，过程如下所示：

步骤S3中将中间体2通过电化学聚合的方法进行聚合，制备出抗静电高分子材料，该抗静电高分子材料为一种高分子材料，从结构上看该抗静电高分子材料结构上存在交替排布的单双键，该独特的电子分布，使其内部形成一个大的共轭π体系，而在该共轭π体系中一些离域的π电子会不受到原子的约束，进而能够在该抗静电高分子材料中自由流动，给该抗静电材料带来导电性能。

进一步地：步骤S1中所述提纯的步骤为：将初产物通过二氯甲烷萃取两次，合并两次有机相，干燥、过滤、旋蒸，制得中间体1。