RU2012127686A

RU2012127686A - Эластомерные нанокомпозиты, композиции нанокомпозитов и способы их получения

Info

Publication number: RU2012127686A
Application number: RU2012127686/05A
Authority: RU
Inventors: Майкл Б. РОДЖЕРС; Вэйцин ВЭН; Джон П. СОЙСОН; Роберт Н. УЭББ; Санни ДЖАКОБ; Молли У. ДЖОНСТОН
Original assignee: Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк.
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2014-01-10
Also published as: US20110152422A1; US8883906B2; CN102639613B; CN102639613A; WO2011084271A1; EP2513202A1; JP5668079B2; RU2561170C2; JP2013513713A; EP2513202B1

Abstract

1. Нанокомпозит, включающий по меньшей мере один сополимер и по меньшей мере один нанонаполнитель:сополимер, включающий звенья, образованные из изоолефинов, содержащих от 4 до 7 атомов углерода, и мультиолефинов; инанонаполнитель, включающий поверхностно-активное вещество, в котором поверхностно-активное вещество обладает структурой (RRRR)N, в которой Rобозначает звено, образованное из бензила, которое может быть или не быть замещенным, в которой Rвыбран из группы, включающей C-C-алкилы, C-C-алкены и C-C-арилы, и в которой Rи Rявляются одинаковыми или разными и независимо выбраны из группы, включающей C-C-алкилы, C-C-алкены и C-C-арилы.2. Нанокомпозит по п.1, в котором сополимер галогенирован хлором или бромом.3. Нанокомпозит по п.1 или 2, в котором сополимер обладает в основном однородным составом и содержит от примерно 8 до примерно 12 мас.% алкилстирольных фрагментов и от примерно 1,1 до примерно 1,5 мас.% галогена и в котором указанный сополимер характеризуется отношением Mw/Mn, составляющим менее примерно 6.4. Нанокомпозит по п.3, в котором алкилстиролом является пара-метилстирол и изоолефином является изобутилен.5. Нанокомпозит по п.3, в котором алкилстирол функционализирован галогеном и таким образом функционализировано до 25 мол.% алкилстирола.6. Нанокомпозит по п.3, в котором от 10 до 25 мол.% алкилстирола функционализовано галогеном.7. Нанокомпозит по п.1, в котором нанокомпозит смешивают со вторичным полимером с получением компаунда, компаунд содержит от 5 до 90 ЧПК нанокомпозита.8. Нанокомпозит по п.7, в котором вторичный полимер выбран из группы, включающей натуральные каучуки, полибутадиеновый каучук, полиизопреновый каучук, каучук из со

Claims

1. Нанокомпозит, включающий по меньшей мере один сополимер и по меньшей мере один нанонаполнитель:

сополимер, включающий звенья, образованные из изоолефинов, содержащих от 4 до 7 атомов углерода, и мультиолефинов; и

нанонаполнитель, включающий поверхностно-активное вещество, в котором поверхностно-активное вещество обладает структурой (R¹R²R³R⁴)N⁺, в которой R¹ обозначает звено, образованное из бензила, которое может быть или не быть замещенным, в которой R² выбран из группы, включающей C₁-C₂₆-алкилы, C₂-C₂₆-алкены и C₃-C₂₆-арилы, и в которой R³ и R⁴ являются одинаковыми или разными и независимо выбраны из группы, включающей C₉-C₂₆-алкилы, C₉-C₂₆-алкены и C₉-C₂₆-арилы.

2. Нанокомпозит по п.1, в котором сополимер галогенирован хлором или бромом.

3. Нанокомпозит по п.1 или 2, в котором сополимер обладает в основном однородным составом и содержит от примерно 8 до примерно 12 мас.% алкилстирольных фрагментов и от примерно 1,1 до примерно 1,5 мас.% галогена и в котором указанный сополимер характеризуется отношением Mw/Mn, составляющим менее примерно 6.

4. Нанокомпозит по п.3, в котором алкилстиролом является пара-метилстирол и изоолефином является изобутилен.

5. Нанокомпозит по п.3, в котором алкилстирол функционализирован галогеном и таким образом функционализировано до 25 мол.% алкилстирола.

6. Нанокомпозит по п.3, в котором от 10 до 25 мол.% алкилстирола функционализовано галогеном.

7. Нанокомпозит по п.1, в котором нанокомпозит смешивают со вторичным полимером с получением компаунда, компаунд содержит от 5 до 90 ЧПК нанокомпозита.

8. Нанокомпозит по п.7, в котором вторичный полимер выбран из группы, включающей натуральные каучуки, полибутадиеновый каучук, полиизопреновый каучук, каучук из сополимера стирола с бутадиеном, каучук из сополимера изопрена с бутадиеном, стирол-изопрен-бутадиеновый каучук, этилен-пропиленовый каучук, этилен-пропилен-диеновый каучук и их смеси.

9. Нанокомпозит по п.1, в котором нанокомпозит смешивают по меньшей мере с одним компонентом, выбранным из группы, включающей наполнители, являющиеся технологическими добавками масла и отверждающие упаковки.

10. Нанокомпозит по п.1, в котором нанокомпозит смешивают с термопластичным полимером, выбранным из группы, включающей полиамиды, полиимиды, поликарбонаты, сложные полиэфиры, полисульфоны, полилактоны, полиацетали, сополимеры акрилонитрил-бутадиен-стирол, полифениленоксид, полифениленсульфид, полистирол, сополимеры стирол-акрилонитрил, сополимеры стирол-малеиновый ангидрид, ароматические поликетоны, поли(фениленовый эфир) и их смеси.

11. Нанокомпозит по п.10, в котором нанокомпозит и термопластичный полимер динамически совместно вулканизируют при условиях большого сдвигового усилия, при которых нанокомпозит диспергируется в термопластичном полимере в виде тонкоизмельченных частиц.

12. Нанокомпозит по п.1, в котором нанонаполнитель представляет собой по меньшей мере один силикат и выбран из группы, включающей монтмориллонит, нонтронит, бейделлит, бентонит, волконскоит, лапонит, гекторит, сапонит, сауконит, магадит, кеньяит, стивенсит, вермикулит, галлуазит, алюминатоксиды и гидротальцит.

13. Нанокомпозит по п.1 или 12, в котором четвертичное аммониевое поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей бензилтриалкиламмоний, метилбензилдиалкиламмоний, метилбензил-дигидрированный таллоуаммоний, диметилбензил-гидрированный таллоуаммоний и дибензилдиалкиламмоний.

14. Способ получения нанокомпозита, нанокомпозит включает по меньшей мере один сополимер и по меньшей мере один нанонаполнитель, способ включает:

a) растворение сополимера в растворе, сополимер включает звенья, образованные из изоолефинов, содержащих от 4 до 7 атомов углерода, и мультиолефин, и раствор, в котором раствор выбран из группы, включающей растворитель, смесь растворителей или эмульсию, состоящую из водной фазы и несмешивающейся неводной фазы;

b) добавление нанонаполнителя к раствору, нанонаполнитель включает поверхностно-активное вещество, где поверхностно-активное вещество обладает структурой (R¹R²R³R⁴)N⁺, в которой R¹ обозначает звено, образованное из бензила, которое может быть или не быть замещенным, в которой R² выбран из группы, включающей C₁-C₂₆-алкилы, C₂-C₂₆-алкены и C₃-C₂₆-арилы, и в которой R³ и R⁴ являются одинаковыми или разными и независимо выбраны из группы, включающей C₉-C₂₆-алкилы, C₉-C₂₆-алкены и C₉-C₂₆-арилы; и

c) выделение нанокомпозита из раствора.

15. Способ по п.14, в котором нанонаполнитель добавляют ко второму раствору до добавления нанонаполнителя к раствору, содержащему сополимер, в котором второй раствор выбран из группы, включающей растворитель, смесь растворителей или эмульсию, состоящую из водной фазы и несмешивающейся неводной фазы.