[发明专利]一种核壳型橡胶配位交联剂

权利要求书

1.一种核壳型配位交联剂，其特征在于所述配位交联剂为壳层包绕核心的包覆结构；所述的核心由无机粒子组成，所述壳层由有机高分子聚合物组成，所述有机高分子聚合物上有供配位的配位中心，所述的无机粒子与所述的有机高分子聚合物间通过共价键连接；所述的有机高分子聚合物为下列之一：聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯，所述配位中心为过渡金属离子，所述无机粒子为无机微米粉体或无机纳米粒子，所述的无机微米粉体为微米氧化物或普通碳酸钙，所述的微米氧化物为微米级氧化硅；所述的无机纳米粒子为纳米氧化物或纳米碳酸钙，所述的纳米氧化物为纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锌或纳米氧化铝；

所述的配位交联剂的制备方法包括如下步骤：

(1)将纯化处理后的无机粒子分散于溶剂中，与硅烷偶联剂在60～80℃回流反应3～6h，后处理得到偶联剂处理后的无机粒子；所述纯化处理后的无机粒子和硅烷偶联剂的投料质量比为1∶0.05～0.10；

(2)将偶联剂处理后的无机粒子分散于溶剂中，在引发剂存在下与有机单体在氮气保护下于60～80℃聚合反应3～6h，后处理得到有机高分子聚合物接枝无机粒子粉末；所述有机单体质量为偶联剂处理后的无机粒子质量的1.5～2.5倍；所述的有机单体为下列之一：甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯；

(3)将有机高分子聚合物接枝无机粒子粉末和过渡金属化合物在去离子水中加热回流2～4h，后处理得到最终产物核壳型配位交联剂；所述过渡金属化合物的加入量为有机高分子聚合物接枝无机粒子粉末质量的0.5～1.0倍。

2.权利要求1所述的配位交联剂，其特征在于所述的配位中心为下列之一：铜离子、钴离子、锌离子、锰离子、钛离子。

3.权利要求1所述的核壳型配位交联剂，其特征在于所述的配位交联剂的核心为纳米氧化物，所述有机高分子聚合物为聚甲基丙烯酸，所述配位中心为铜离子或钴离子，所述核壳型配位交联剂按如下方法制成：

(1)首先将纳米氧化物于600～650℃下表面灼烧4～5h；

(2)将处理后的纳米氧化物粉末分散于甲苯中，加入已预先水解的硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，升温至沸腾，快速搅拌，回流冷凝，通氮气保护，反应4～6h后结束，得到悬浮液；所述灼烧处理后的纳米氧化物和硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的投料质量比是1∶0.05～0.10，甲苯的加入量为每10克灼烧处理后的纳米氧化物加入300～400ml；

(3)将步骤(2)得到的悬浮液通氮气保护，逐步升温至60～80℃，加入自由基引发剂过氧化二苯甲酰，搅拌，缓慢滴加有机单体甲基丙烯酸，反应3～5h得到产物，产物经分离、洗涤、真空干燥后得聚甲基丙烯酸接枝纳米氧化物粉末；加入所述甲基丙烯酸的质量为灼烧处理后的纳米氧化物质量的2.0～2.5倍，所述的过氧化二苯甲酰的加入量为所述甲基丙烯酸质量的0.01～0.02倍；

(4)将步骤(3)处理后的聚甲基丙烯酸接枝纳米氧化物粉末加入去离子水中，缓慢加入氧化铜或氨基磺酸钴，搅拌加热回流2～4h，趁热过滤洗涤，干燥后得到最终产物；加入氧化铜或氨基磺酸钴的质量为聚甲基丙烯酸接枝纳米氧化物粉末质量的0.5～1.0倍。