一種聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合可降解韌性材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚下二酸下二醇醋/天然橡膠復(fù)合可降 解初性材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著塑料制品的應(yīng)用越來越廣泛，白色污染日趨嚴(yán)峻。因?yàn)榭山到馑芰峡蒞代替 W石油為基礎(chǔ)的聚合物材料，并且制品在天然環(huán)境中可自然降解，所W可降解塑料最近得 到了飛速發(fā)展。
[0003] 目前關(guān)于可降解降解塑料的報(bào)道較多，一般可往可降解塑料中添加淀粉等天然可 降解物質(zhì)，可是許多制品中還含有難W降解的聚帰姪組分，其中發(fā)明專利CN1037107C闡述 了一種生物降解塑料的制造方法，它由聚帰姪、變性淀粉、增塑劑及其它助劑共混制得，其 中聚帰姪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20~80%，并不是一種完全可降解的生物降解塑料。
[0004] 意大利Novamont SpA公司生產(chǎn)的Mater-Bi生物降解薄膜，由玉米，±豆等高淀粉 含量物質(zhì)在高溫下進(jìn)行物理轉(zhuǎn)換，使得淀粉分子變構(gòu)而無序化，淀粉含量在90% W上?？杀?±壤微生物完全降解的淀粉樹脂，價(jià)格較低，但是耐水性及力學(xué)性能一般，限制了其應(yīng)用范 圍。
[0005] 聚下二酸下二醇醋是目前發(fā)展較快的完全降解塑料之一，其具有較高的相對(duì)分子 量、較高的使用溫度W及良好的力學(xué)性能和耐水性。然而，聚下二酸下二醇醋的初性一般， 該限制了其應(yīng)用范圍。
[0006] 中國專利CN1834139A使用淀粉接枝馬來酸酢共聚物來提高淀粉與脂肪族聚醋的 相容性，中間加入了少量天然橡膠作為增初劑。其生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，另外，酸酢的刺激性 與揮發(fā)性強(qiáng)容易造成空氣污染，限制了其應(yīng)用范圍。
[0007] 中國專利CN13115928C使用脂肪族聚醋，粘±和淀粉一步法制備了一種生物降解 材料，工藝簡單，組分相容性好，拉伸強(qiáng)度大，但是在制備過程中使用的增容劑環(huán)氧樹脂W 及異氯酸醋難W降解或者具有毒性，材料的初性一般。
[0008] 中國專利CN1850892A使用淀粉、脂肪族聚醋，表面接枝聚乳酸粉通過密煉法，制 備出相容性好的可完全生物降解的淀粉基復(fù)合物。脂肪族聚醋與淀粉在接枝物的作用下， 相容性較好，但產(chǎn)品的斷裂伸長率較低，初性一般。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種聚下二酸下二醇醋/天然橡膠復(fù)合 可降解初性材料，該材料初性良好，并且制備方法簡單易行，適于大規(guī)模推廣。
[0010] 本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供制備上述復(fù)合材料的方法。
[0011] 為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0012] 一種聚下二酸下二醇醋/天然橡膠復(fù)合可降解初性材料，包括如下重量份得原 料；70-90%的聚下二酸下二醇醋，10-30%的天然橡膠，所述聚下二酸下二醇醋為集體材料， 所述天然橡膠為分散相。
[0013] 優(yōu)選地，所述聚下二酸下二醇醋的流動(dòng)速率為0. l-20g/10min。
[0014] 優(yōu)選地，所述天然橡膠選自煙片膠。
[0015] 優(yōu)選地，所述聚下二酸下二醇醋與天然橡膠的重量百分比為85:15。
[0016] 優(yōu)選地，還包括重量百分比為1-3%的潤滑劑，所述潤滑劑選自硬脂酸或石蠟。
[0017] 為解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供制備上述復(fù)合可降解初性材料的方法， 該方法包括如下步驟：
[0018] 1)將天然橡膠在7(TC下，在開煉機(jī)上開煉3-5min，制得混合物A ;
[0019] 2)將聚下二酸下二醇醋與步驟1)制得的混合物A在90-15(TC下在開煉機(jī)混煉 10-30min混合均勻制得聚下二酸下二醇醋/天然橡膠復(fù)合材料；
[0020] 3)將步驟2)制得的聚下二酸下二醇醋/天然橡膠復(fù)合材料在125-145C下在平 板硫化機(jī)上成型，得到聚下二酸下二醇醋/天然橡膠復(fù)合可降解初性材料。
[0021] 天然橡膠是一種W聚異戊二帰為主要成分的天然高分子化合物。天然橡膠在常溫 下具有較高的彈性，稍帶塑性，具有非常好的機(jī)械強(qiáng)度，滯后損失小，在多次變形時(shí)生熱低， 因此其耐屈挽性也很好。少量的天然橡膠可顯著提高材料的初性，其增初機(jī)理為天然橡膠 在增初體系中發(fā)揮著兩個(gè)重要的作用：一是作為應(yīng)力集中中也誘發(fā)大量銀紋和剪切帶，二 是控制銀紋的發(fā)展，并使銀紋終止而不致發(fā)展成破壞性裂紋。銀紋尖端的應(yīng)力場可誘發(fā)剪 切帶的產(chǎn)生，而剪切帶也可阻止銀紋的進(jìn)一步發(fā)展。大量的銀紋或剪切帶的產(chǎn)生和發(fā)展要 消耗大量能量，因此使材料的初性顯著提高。
[0022] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0023] 1.本發(fā)明的復(fù)合材料在原料的選擇上選用了完全可降解的兩種材料聚下二酸下 二醇醋和天然橡膠。聚下二酸下二醇（PBS)為一種可廣泛推廣應(yīng)用的通用型生物降解塑料， 其合成原料下二酸和下二醇可由微生物發(fā)酵制得，和PCL、P皿、PHA等降解塑料相比，聚下 二酸下二醇耐熱性能好，熱變形溫度和制品使用溫度可W超過l〇(TC。天然橡膠是自然界的 產(chǎn)物之一，現(xiàn)在產(chǎn)量豐富。在未加硫化劑硫化時(shí)，也是一種天然可降解材料，且具有粘彈性。
[0024] 2.聚下二酸下二醇（PBS)和天然橡膠在熱力學(xué)上是不相容的兩種材料，本發(fā)明通 過調(diào)節(jié)天然橡膠比例，調(diào)節(jié)工藝，采用物理機(jī)械共混法，使兩種材料在物理水平上具有較好 的分散，改善兩者的相容性。
[00巧]3.本發(fā)明的聚下二酸下二醇醋/天然橡膠復(fù)合可降解阻隔材料具有高初性，力學(xué) 性能優(yōu)異。在電子，密封領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0026] 圖1為純PBS和PBS/NR復(fù)合材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為更好地理解本發(fā)明，下面將通過具體的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的方案，本發(fā) 明的保護(hù)范圍應(yīng)包括權(quán)利要求的全部內(nèi)容，但不限于此。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 將90份聚下二酸下二醇醋、10份天然橡膠及在90-15(TC下在開煉機(jī)上混煉 10-30min混合均勻后，在平板硫化機(jī)上（125-145C )成型制得聚了二酸了二醇醋/天然橡 膠復(fù)合可降解材料。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 將85份聚下二酸下二醇醋、15份天然橡膠和1%的潤滑劑在90-15(TC下在開煉機(jī) 上混煉10-30min混合均勻后，在平板硫化機(jī)上（125-145C )成型制得聚了二酸了二醇醋/ 天然橡膠復(fù)合可降解材料。
[00礎(chǔ) 實(shí)施例3
[0033] 將80份聚下二酸下二醇醋、20份天然橡膠在90-15(TC下在開煉機(jī)上混煉 10-30min混合均勻后，在平板硫化機(jī)上（125-145C )成型制得聚了二酸了二醇醋/天然橡 膠復(fù)合可降解材料。
[0034] 實(shí)施例4
[0035] 將70份聚下二酸下二醇醋、30份天然橡膠在90-15(TC下在開煉機(jī)上混煉 10-30min混合均勻后，在平板硫化機(jī)上（125-145C )成型制得聚了二酸了二醇醋/天然橡 膠復(fù)合可降解材料。
[003引對(duì)比例
[0037] 對(duì)比例中的聚下二酸下二醇醋為相同批數(shù)的純聚下二酸下二醇醋。
[003引對(duì)比例及實(shí)施例1-4測試結(jié)果見下表1
[0039] 表 1
[0040]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合可降解韌性材料，其特征在于，包括如下重 量百分比的原料：70-90%的聚丁二酸丁二醇酯，10-30%的天然橡膠，所述聚丁二酸丁二醇 酯為基體材料，所述天然橡膠為分散相。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合可降解韌性材料，其特征 在于：所述聚丁二酸丁二醇酯的流動(dòng)速率為〇. l_20g/10min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合可降解韌性材料，其 特征在于：所述天然橡膠選自煙片膠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合可降解韌性材料，其特征 在于：所述聚丁二酸丁二醇酯與天然橡膠的重量百分比為85:15。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合可降解韌性材料，其特征 在于，還包括重量百分比為1%_3%的潤滑劑，所述潤滑劑選自硬脂酸或石蠟。
6. -種制備權(quán)利要求1-5所述的聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合可降解韌性材料的 方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 將天然橡膠在70°C下，在開煉機(jī)上開煉3-5min，制得混合物A; 2) 將聚丁二酸丁二醇酯與步驟1)制得的混合物A在90-150°C下在開煉機(jī)上混煉 10-30min混合均勻制得聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合材料； 3) 將步驟2)制得的聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合材料在125-145°C下在平板硫 化機(jī)上成型，得到聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合可降解韌性材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚丁二酸丁二醇酯/天然橡膠復(fù)合可降解韌性材料，該材料包括如下重量百分比的原料：70-90%的聚丁二酸丁二醇酯，10-30%的天然橡膠，所述聚丁二酸丁二醇酯為集體材料，所述天然橡膠為分散相。該復(fù)合可降解韌性材料韌性良好，并且制備方法簡單易行，適于大規(guī)模推廣。
【IPC分類】C08K5-09, B29C35-02, C08K5-01, C08L67-02, C08L7-00
【公開號(hào)】CN104672807
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310629371
【發(fā)明人】季君暉, 高黎, 支二娟, 王萍麗, 劉軍
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月29日