[发明专利]一种改性聚异戊二烯橡胶及其制备方法

权利要求书

1.一种改性聚异戊二烯橡胶，其特征在于，所述改性聚异戊二烯橡胶的原料包括含极性组分的聚异戊二烯和第二极性物质，所述第二极性物质为能够与所述含极性组分的聚异戊二烯中的极性组分产生相互作用并诱导分相，形成有序次级结构的物质；其中，含极性组分的聚异戊二烯形成极性环境，第二极性物质在极性环境下能自发形成有序的次级结构。

2.根据权利要求1所述的一种改性聚异戊二烯橡胶，其特征在于，

所述第二极性物质选自：磷酸乙醇胺、L-赖氨酸、牛血清蛋白、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、硬脂酸钙、酪蛋白、谷胱甘肽、α-螺旋多肽、氧化石墨烯、水滑石、滑石粉、磷酸锆、云母粉、蒙脱土、氮化硼、高岭土、麦羟硅钠石或水羟硅钠石；

进一步，所述含极性组分的聚异戊二烯能与第二极性物质产生的相互作用为超分子作用；所述超分子作用包括金属键、氢键、范德华力、主客体相互作用或配位键。

3.根据权利要求1或2所述的一种改性聚异戊二烯橡胶，其特征在于，

所述含极性组分的聚异戊二烯的结构通式如式I所示：

式I中，M为与聚异戊二烯相连的主链或侧基带有极性组分且能形成极性分相的结构；

进一步，所述含极性组分的聚异戊二烯的结构式如式II所示：

式II中，A为：聚烯烃、聚氨酯、聚内酯或聚异氰酸酯类的聚合物主链结构；B为：烷基或苯环侧链；或为：包含氧、氮、硫或卤素原子等极性组分的侧基结构；

优选的，所述含极性组分的聚异戊二烯选自下述物质中的一种：

其中，D为-OH、-COOH或-NH₂，E为0～20个碳原子的烷基链或者环状结构；10≤x≤10000，5≤y≤20，5≤m≤20，100≤n≤10000，5≤l≤20；

优选的，100≤x≤1000，10≤y≤15，10≤m≤15，100≤n≤1000；

进一步，所述含极性组分的聚异戊二烯与第二极性物质的比例为：含极性组分的聚异戊二烯100重量份，第二极性物质0.2～10重量份。

4.权利要求1～3任一项所述的一种改性聚异戊二烯橡胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：先将含极性组分的聚异戊二烯与第二极性物质物理共混均匀，然后硫化制得改性聚异戊二烯橡胶。

5.根据权利要求4所述的一种改性聚异戊二烯橡胶的制备方法，其特征在于，所述含极性组分的聚异戊二烯与第二极性物质共混均匀的方法为：溶液共混法、开炼共混法或乳液共混法；

进一步，所述溶液共混法中，所述溶剂为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、正己烷或甲苯中的一种；含极性组分的聚异戊二烯与溶剂的比例为：1g/20～100mL；

进一步，所述硫化方法为：采用双辊开炼或者溶液共混或乳液共混的方式加入硫化剂，然后硫化成型得到改性聚异戊二烯橡胶；

进一步，所述硫化剂包括：硫黄、二硫化四甲基秋兰姆、四硫化双五次甲基秋兰姆、4-(2-苯并噻唑基二硫代)吗啉、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四硫化四甲基秋兰姆、4，4`-二硫化二吗啉、N，N-多硫代双、N，N′-多硫代双(二乙基胺)、环七硫代亚胺、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、3,3,5,7,7-五甲基-1,2,4-三环氧己烷、枯基过氧化氢或N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；

进一步，根据需要硫化过程中还可加入助剂，所述助剂包括氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、防老剂或硫化促进剂；

进一步，所述硫化过程中硫化配方为：硫化剂0.5～5份，硫化促进剂0.5～3份，氧化锌3～8份，硬脂酸1～4份，抗氧化剂1～3份，防老剂1～3份；

进一步，所述硫化过程中硫化条件为：热压温度为120℃～190℃，压力为7～20MPa，时间为15～120min。

6.一种使聚异戊二烯拉伸强度能超过26MPa的方法，其特征在于，所述方法为：先将含极性组分的聚异戊二烯与第二极性物质物理共混均匀，然后硫化制得改性聚异戊二烯橡胶；其中，所述第二极性物质为能够与所述含极性组分的聚异戊二烯中的极性组分产生相互作用并诱导分相，形成有序次级结构的物质。