CN101787148A - 含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料及其制备方法 - Google Patents

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CN101787148A CN200910077831A CN200910077831A CN101787148A CN 101787148 A CN101787148 A CN 101787148A CN 200910077831 A CN200910077831 A CN 200910077831A CN 200910077831 A CN200910077831 A CN 200910077831A CN 101787148 A CN101787148 A CN 101787148A
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潘则林
赵萍
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Abstract

本发明属于橡胶领域，特别涉及一种含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料及其制备方法。将双亲性淀粉衍生物微细颗粒预分散在聚合物乳液中，得到双亲性淀粉衍生物与聚合物的复合物，然后再和橡胶、补强剂、偶联剂、硫化剂、硫化促进剂混合，在30℃～100℃下经炼胶机或密炼机制备得到包含双亲性淀粉衍生物与橡胶的共混物；在100℃～150℃下，经硫化机硫化20分钟～40分钟得到含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料。所制备的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，实现了橡胶材料的功能化，具有低滚动阻力、高抗湿滑性及提高材料的抗静电性能等功能，作为绿色轮胎材料可用于包括轮胎在内的橡胶制品的制造。

Description

含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶领域，特别涉及一种含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料及其制备方法。
背景技术
淀粉是自然界可再生的、资源丰富的聚多糖类天然高分子。非食用的工业淀粉的开发和应用，将对提高淀粉工业的开发技术水平和提高淀粉附加值产生深远影响。
天然淀粉的颗粒粒径在5～80微米，这样粒径的淀粉在材料中仅起填充作用，不具有功能化作用，也就不利于淀粉产品的利用。而粒径在1微米以下的淀粉就可表现出良好的增强作用。目前，国内外有不多的几项专利，如US 6677386(2004)、US 6921430(2005)等，采用凝胶交联-热水分散法、酸水解法等制备淀粉纳米粒子。
淀粉在绿色轮胎的应用是固特异公司在2001年首次提出[US6269858，Rubber containing starch reinforcement and tire having component thereof，2001]，是一种以淀粉为基础的填充剂——BioTred，为淀粉与增塑剂(w/w为60/40)的混合物，取代部分白炭黑，并使用大量的硅烷偶联剂，制品已用于绿色轮胎产品。所谓绿色轮胎应具有低能源消耗(油耗)，高安全性，少CO2排放，有利于环保。
已有的相关文献报导，大多是关注纳米淀粉及微细化淀粉的制备，还没有文献对双亲性淀粉衍生物微细颗粒用于橡胶复合材料中的研究报导。由于淀粉粒子本身的亲水性及强极性的特点，因此淀粉与聚合物基体，如橡胶等的相容性较差，由此影响淀粉颗粒的分散，导致补强作用减弱。
双亲性淀粉衍生物微细颗粒作为功能性添加剂，用于绿色轮胎材料，具有降低轮胎滚动阻力、提高轮胎抗湿滑性能和提高抗静电性等功能。
发明内容
本发明的目的是将双亲性淀粉衍生物微细颗粒，应用于目前国际上的研究热点绿色轮胎材料中，从而提供含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料。
本发明的再一目的是提供含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料的制备方法。
本发明是在CN200610169763.4(双亲性淀粉衍生物微细颗粒)的基础上，利用CN200610169763.4中制备得到的双亲性淀粉衍生物微细颗粒具有特殊的性能，即双亲性淀粉衍生物虽然仍具亲水性，却已抑制了双亲性淀粉衍生物的吸水溶胀性；当双亲性淀粉衍生物与橡胶共混时，疏水性高分子链是伸展的，增加了双亲性淀粉衍生物和橡胶的界面相容性，因此可制得具有特殊性能的微多相复合物。
本发明的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料包括用于橡胶的一种双亲性淀粉衍生物微细颗粒和聚合物微多相的复合物与橡胶等，作为功能化填料的双亲性淀粉衍生物微细颗粒的粒径在50～500nm。
本发明的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料是将双亲性淀粉衍生物微细颗粒与聚合物的复合物和橡胶等共混制备得到的；其中绿色轮胎材料中含有的双亲性淀粉衍生物微细颗粒是聚合物干重量(不含水分)的10％～60％)，且为橡胶与聚合物总干重量(不含水分)的5％～30％；补强剂为橡胶与聚合物总干重量(不含水分)的30％～60％；偶联剂为双亲性淀粉衍生物微细颗粒重量的0.5％～10％；硫化剂为橡胶与聚合物总干重量(不含水分)的1％～2％；硫化促进剂为橡胶与聚合物总干重量(不含水分)的1.5％。
所述的双亲性淀粉衍生物微细颗粒的粒径在50～500nm；双亲性淀粉衍生物微细颗粒选自聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶、苄基淀粉纳米晶、辛酸酯改性淀粉纳米晶或聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒等中的一种。
所述的聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶为接枝的聚苯乙烯分子中苯乙烯单体与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.01～2，优选是0.05～1；聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶的粒径为50～500nm。
所述的苄基淀粉纳米晶为苄基取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.01～2，优选是0.05～1；苄基淀粉纳米晶的粒径为50～500nm。
所述的辛酸酯改性淀粉纳米晶是辛酸酯取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.01～2，优选是0.05～1；辛酸酯改性淀粉纳米晶的粒径为50～500nm。
所述的聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒为苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.01～2，优选是0.05～1；聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒的粒径为50～500nm。
所述的双亲性淀粉衍生物微细颗粒中的淀粉选自玉米淀粉、高粱淀粉、马铃薯淀粉或木薯淀粉等工业淀粉中的一种。
所述的聚合物是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等或它们之间的任意混合物。
所述的橡胶是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等或它们之间的任意混合物。
所述的补强剂是炭黑、白炭黑等或它们之间的任意混合物。
所述的偶联剂包括硅烷偶联剂，选自γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-羟基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷(Si-69)或3，3’-双(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物等中的一种。
所述的硫化剂是硫黄或甲苯二异氰酸酯等。
所述的硫化促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N，N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺等中的一种。
本发明的双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将双亲性淀粉衍生物微细颗粒预分散在聚合物乳液中，搅拌絮凝，水洗，干燥后制备得到双亲性淀粉衍生物与聚合物的复合物，其中双亲性淀粉衍生物微细颗粒的用量为聚合物干重量(不含水分)的10％～60％；
(2)将步骤(1)得到的双亲性淀粉衍生物与聚合物的复合物和橡胶、补强剂、偶联剂、硫化剂、硫化促进剂混合，其中双亲性淀粉衍生物微细颗粒为橡胶与聚合物总干重量(不含水分)的5％～30％，补强剂为橡胶与聚合物总干重量(不含水分)的30％～60％，偶联剂为双亲性淀粉衍生物微细颗粒重量的0.5％～10％，硫化剂为橡胶与聚合物总干重量(不含水分)的1％～2％，硫化促进剂为橡胶与聚合物总干重量(不含水分)的1.5％；在30℃～100℃下，经炼胶机或密炼机等制备得到双亲性淀粉衍生物与橡胶的共混物；
(3)将步骤(2)得到的包含双亲性淀粉衍生物与橡胶的共混物，在100℃～150℃下，经硫化机硫化20分钟～40分钟得到含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料。
所述的聚合物乳液是天然橡胶乳液、丁苯橡胶乳液、丁腈橡胶乳液等或它们之间的任意混合物。
本发明在现有轮胎材料加工技术的基础上，采用预分散技术实现了双亲性淀粉衍生物微细颗粒在聚合物材料中的均匀分散，所制备的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料是一种环境友好材料，其可应用于制备其它相关产品中。本发明的方法是一种共沉淀的方法，不改变橡胶的加工工艺，所制备的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，实现了橡胶材料的功能化，具有低滚动阻力、高抗湿滑性及提高材料的抗静电性能等功能，作为绿色轮胎材料可用于包括轮胎在内的橡胶制品的制造。
具体实施方式
实施例1
(1)将聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用玉米淀粉)预分散在天然橡胶乳液中，搅拌絮凝，水洗，干燥后制备得到聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶与天然橡胶的复合物，其中聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶的用量为天然橡胶干重量(不含水分)的20％；
(2)将步骤(1)得到的聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶与天然橡胶的复合物和天然橡胶、白炭黑、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、硫磺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺混合，其中聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的5％，白炭黑为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的50％，γ-巯基丙基三乙氧基硅烷为聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶重量的10％，硫磺为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的1％，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的1.5％；在30℃～100℃下经炼胶机或密炼机制备得到包含聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶与天然橡胶的共混物；
(3)将步骤(2)得到的包含聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶与天然橡胶的共混物，在100℃～150℃下经硫化机硫化20分钟～40分钟得到含聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶的绿色轮胎材料，编号为S-PSN-1。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例2
参照实施例1的操作步骤，其中聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用玉米淀粉)为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量的10％，所制备的绿色轮胎材料，编号为S-PSN-2。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例3
参照实施例1的操作步骤，其中补强剂白炭黑换成炭黑，用量不变，所制备的绿色轮胎材料，编号为C-PSN-1。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例4
参照实施例2，其中补强剂白炭黑换成炭黑，用量不变，所制备的绿色轮胎材料，编号为C-PSN-2。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例5
参照实施例1的操作步骤(1)，其中天然橡胶胶乳换成丁苯橡胶胶乳，补强剂白炭黑换成炭黑，用量均不变，所制备的绿色轮胎材料，编号为C-BR-1。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例6
参照实施例1的操作步骤(1)，其中天然橡胶胶乳换成丁苯橡胶胶乳，补强剂白炭黑换成炭黑，用量均不变，聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用玉米淀粉)为丁苯橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量的10％，所制备的绿色轮胎材料，编号为C-BR-2。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例7
参照实施例1的操作步骤(1)，其中天然橡胶胶乳换成丁苯橡胶胶乳，补强剂白炭黑换成炭黑，用量均不变，聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是1，粒径为50～500nm，淀粉为工业用高粱淀粉)为步骤(1)加入的丁苯橡胶与步骤(2)加入的天然橡胶总干重量的30％，所制备的绿色轮胎材料，编号为C-BR-3。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例8
(1)将苄基淀粉纳米晶(苄基取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用玉米淀粉)预分散在天然橡胶乳液中，搅拌絮凝，水洗，干燥后制备得到苄基淀粉纳米晶与天然橡胶的复合物，其中苄基淀粉纳米晶的用量为天然橡胶干重量(不含水分)的60％；
(2)将步骤(1)得到的苄基淀粉纳米晶与天然橡胶的复合物和天然橡胶、白炭黑、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、硫磺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺混合，其中苄基淀粉纳米晶为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的5％，白炭黑为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的50％，γ-巯基丙基三乙氧基硅烷为苄基淀粉纳米晶重量的0.5％，硫磺为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的2％，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的1.5％；在30℃～100℃下经炼胶机或密炼机制备得到包含苄基淀粉纳米晶与天然橡胶的共混物；
(3)将步骤(2)得到的包含苄基淀粉纳米晶与天然橡胶的共混物，在100℃～150℃下，经硫化机硫化20分钟～40分钟得到含苄基淀粉纳米晶的绿色轮胎材料，编号为S-B-1。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例9
参照实施例8的操作步骤，其中苄基淀粉纳米晶(苄基取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用玉米淀粉)为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量的10％，所制备的绿色轮胎材料，编号为S-B-2。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例10
参照实施例8的操作步骤，其中聚合物天然橡胶胶乳换成丁腈橡胶胶乳，苄基淀粉纳米晶(苄基取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是1，粒径为50～500nm，淀粉为工业用玉米淀粉)为步骤(1)加入的丁腈橡胶与步骤(2)加入的天然橡胶总干重量的30％，其它用量不变，所制备的绿色轮胎材料，编号为S-B-D3。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例11
(1)将聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用木薯淀粉)预分散在天然橡胶乳液中，搅拌絮凝，水洗，干燥后制备得到聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒与天然橡胶的复合物，其中聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒的用量为天然橡胶干重量(不含水分)的60％；
(2)将步骤(1)得到的聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒与天然橡胶的复合物和天然橡胶、白炭黑和炭黑、3，3’-双(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物、硫磺、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺混合，其中聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的5％，白炭黑和炭黑各占一半，总量为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的50％，3，3’-双(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物为聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒重量的5％，硫磺为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的1％，N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的1.5％；在30℃～100℃下经炼胶机或密炼机制备得到包含聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒与天然橡胶的共混物；
(3)将步骤(2)得到的包含聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒与天然橡胶的共混物，在100℃～150℃下经硫化机硫化20分钟～40分钟得到含聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒的绿色轮胎材料，编号为S-YS-1。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例12
参照实施例11的操作步骤，其中聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用木薯淀粉)为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的10％，所制备的绿色轮胎材料，编号为S-YS-2。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例13
参照实施例11的操作步骤，其中聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用木薯淀粉)为天然橡胶(步骤(1)与步骤(2)加入的)总干重量(不含水分)的15％，所制备的绿色轮胎材料，编号为S-YS-3。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例14
参照实施例11的操作步骤，其中聚合物天然橡胶胶乳换成丁腈橡胶胶乳，其中聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用木薯淀粉)为步骤(1)加入的丁腈橡胶与步骤(2)加入的天然橡胶总干重量(不含水分)的30％，其它用量不变，所制备的绿色轮胎材料，编号为S-YS-4。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例15
(1)将辛酸酯改性淀粉纳米晶(辛酸酯取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业马铃薯淀粉)预分散在天然橡胶乳液中，搅拌絮凝，水洗，干燥后制备得到辛酸酯改性淀粉纳米晶与天然橡胶的复合物，其中辛酸酯改性淀粉纳米晶的用量为天然橡胶干重量(不含水分)的10％；
(2)将步骤(1)得到的辛酸酯改性淀粉纳米晶与天然橡胶的复合物和丁苯橡胶、白炭黑、3，3’-双(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物、硫磺、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺混合，其中辛酸酯改性淀粉纳米晶为步骤(1)加入的天然橡胶与步骤(2)加入的丁苯橡胶总干重量(不含水分)的5％，白炭黑为步骤(1)加入的天然橡胶与步骤(2)加入的丁苯橡胶总干重量(不含水分)的60％，3，3’-双(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物为辛酸酯改性淀粉纳米晶重量的10％，硫磺为步骤(1)加入的天然橡胶与步骤(2)加入的丁苯橡胶总干重量(不含水分)的1％，N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺为步骤(1)加入的天然橡胶与步骤(2)加入的丁苯橡胶总干重量(不含水分)的1.5％；在30℃～100℃下经炼胶机或密炼机制备得到包含辛酸酯改性淀粉纳米晶与天然橡胶的共混物；
(3)将步骤(2)得到的包含辛酸酯改性淀粉纳米晶与天然橡胶、丁苯橡胶的共混物，在100℃～150℃下经硫化机硫化20分钟～40分钟得到含辛酸酯改性淀粉纳米晶的绿色轮胎材料，编号为S-XS-1。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
实施例16
参照实施例14的操作步骤，其中辛酸酯改性淀粉纳米晶(辛酸酯取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是1，粒径为50～500nm，淀粉为工业用玉米淀粉)辛酸酯改性淀粉纳米晶的用量为天然橡胶干重量(不含水分)的60％，且为步骤(1)加入的天然橡胶与步骤(2)加入的丁苯橡胶总干重量(不含水分)的30％，其它条件不变，所制备的绿色轮胎材料，编号为S-XS-4。此橡胶材料用于轮胎的胎面胶或其它用途的橡胶制品。
Figure G2009100778318D0000091
注：
标a的样品采用的双亲性淀粉衍生物为聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用玉米淀粉)。
标b的样品采用的双亲性淀粉衍生物为苄基淀粉纳米晶(苄基取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用玉米淀粉)。
标c的样品采用的双亲性淀粉衍生物为聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒(苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量(摩尔)比是0.05，粒径为50～500nm，淀粉为工业用木薯淀粉)。
补强剂C为炭黑，SO2为白炭黑，空白样品除不含双亲性淀粉衍生物外，其余条件相同。

Claims (10)

1.一种含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，其是将双亲性淀粉衍生物微细颗粒与聚合物的复合物和包含橡胶材料的原料共混制备得到的；其特征是：绿色轮胎材料中含有的双亲性淀粉衍生物微细颗粒是聚合物干重量的10％～60％，且为橡胶与聚合物总干重量的5％～30％；补强剂为橡胶与聚合物总干重量的30％～60％；偶联剂为双亲性淀粉衍生物微细颗粒重量的0.5％～10％；硫化剂为橡胶与聚合物总干重量的1％～2％；硫化促进剂为橡胶与聚合物总干重量的1.5％；
所述的聚合物是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶或它们之间的任意混合物；
所述的偶联剂包括硅烷偶联剂。
2.根据权利要求1所述的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，其特征是：所述的双亲性淀粉衍生物微细颗粒的粒径在50～500nm。
3.根据权利要求1或2所述的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，其特征是：所述的双亲性淀粉衍生物微细颗粒选自聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶、苄基淀粉纳米晶、辛酸酯改性淀粉纳米晶或聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒中的一种。
4.根据权利要求3所述的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，其特征是：所述的聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶为接枝的聚苯乙烯分子中苯乙烯单体与淀粉葡萄糖单元的物质的量比是0.01～2；聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶的粒径为50～500nm；
所述的苄基淀粉纳米晶为苄基取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量比是0.01～2；苄基淀粉纳米晶的粒径为50～500nm；
所述的辛酸酯改性淀粉纳米晶是辛酸酯取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量比是0.01～2；辛酸酯改性淀粉纳米晶的粒径为50～500nm；
所述的聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒为苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量比是0.01～2；聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒的粒径为50～500nm。
5.根据权利要求4所述的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，其特征是：所述的聚苯乙烯接枝淀粉纳米晶为接枝的聚苯乙烯分子中苯乙烯单体与淀粉葡萄糖单元的物质的量比是0.05～1；
所述的苄基淀粉纳米晶为苄基取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量比是0.05～1；
所述的辛酸酯改性淀粉纳米晶是辛酸酯取代基与淀粉葡萄糖单元的物质的量比是0.05～1；
所述的聚苯乙烯接枝淀粉微细颗粒为苯乙烯与淀粉葡萄糖单元的物质的量比是0.05～1。
所述的橡胶是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等或它们之间的任意混合物。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，其特征是：所述的淀粉选自玉米淀粉、高粱淀粉、马铃薯淀粉或木薯淀粉中的一种。
7.根据权利要求3所述的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，其特征是：所述的淀粉选自玉米淀粉、高粱淀粉、马铃薯淀粉或木薯淀粉中的一种。
8.根据权利要求1所述的含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料，其特征是：所述的补强剂是炭黑、白炭黑或它们之间的任意混合物；
所述的硅烷偶联剂选自γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-羟基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷或3，3’-双(丙基三乙氧基硅烷)四硫化物中的一种；
所述的硫化剂是硫黄或甲苯二异氰酸酯；
所述的硫化促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N，N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一种。
9.一种根据权利要求1～8任一项所述的双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
(1)将双亲性淀粉衍生物微细颗粒预分散在聚合物乳液中，搅拌絮凝，水洗，干燥后制备得到双亲性淀粉衍生物与聚合物的复合物，其中双亲性淀粉衍生物微细颗粒的用量为聚合物干重量的10％～60％；
(2)将步骤(1)得到的双亲性淀粉衍生物与聚合物的复合物和橡胶、补强剂、偶联剂、硫化剂、硫化促进剂混合，其中双亲性淀粉衍生物微细颗粒为橡胶与聚合物总干重量的5％～30％，补强剂为橡胶与聚合物总干重量的30％～60％，偶联剂为双亲性淀粉衍生物微细颗粒重量的0.5％～10％，硫化剂为橡胶与聚合物总干重量的1％～2％，硫化促进剂为橡胶与聚合物总干重量的1.5％；在30℃～100℃下经炼胶机或密炼机制备得到包含双亲性淀粉衍生物与橡胶的共混物；
(3)将步骤(2)得到的包含双亲性淀粉衍生物与橡胶的共混物，在100℃～150℃下，经硫化机硫化20分钟～40分钟得到含双亲性淀粉衍生物的绿色轮胎材料。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征是：所述的聚合物乳液是天然橡胶乳液、丁苯橡胶乳液、丁腈橡胶乳液或它们之间的任意混合物。
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