【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚乳酸改性热塑性硫化胶材料领域，具体地，涉及一种增容剂、热塑性硫化胶组合物、热塑性硫化胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、pla(聚乳酸)作为一种可完全生物降解的生物基塑料，具有高强度、高模量的力学性能特点，可广泛应用于农业、生物医药、包装等领域，是一种环境友好的高分子材料，被誉为最具发展潜力的可降解生物基高分子材料之一。然而，在常温下pla是一种非常硬而脆的材料，其抗冲击能力和柔软性非常差，其缺口冲击强度只有2-3kj/m2，断裂伸长率仅为4％左右，而且结晶速率也较慢、热变形温度较低，这种固有的特性严重限制了pla在工业领域的大规模应用。针对pla本身固有的缺陷，选用来源于生物基的enr(环氧化天然橡胶)来对其进行改性，制备动态硫化的pla/enr合金材料，具有重要的现实意义。pla熔融状态下粘度极低，与nr的体系粘度差别较大，这种特性使得两者很难形成传统tpv合金的海岛两相结构，而极易形成双连续相结构，这种双连续相结构是形态记忆特性的形成条件。具有形状记忆功能的pla/nr tpv在医疗固定支架、高端精密仪器保护套、传感器等领域都具有广阔的应用前景。
2、文献(毕正峰，生物基聚乳酸/环氧化天然橡胶热塑性硫化胶的制备及性能；合成橡胶工业，2020，第43卷第5期：361～365页)利用平板硫化机制备了聚乳酸(pla)/环氧化天然橡胶(enr)热塑性硫化胶(tpv)，考察了加工工艺对pla/enr tpv力学性能的影响，其研究结果表明当加工温度为150℃、加工时间为7min、转速为70r/min、过氧
3、cn106366596a公布了一种聚乳酸/化学改性天然橡胶共混物材料及其制备方法，采用甲基丙烯酸缩水甘油酯化学改性天然橡胶后提高了其与聚乳酸的相容性，大幅提高动态硫化聚乳酸/天然橡胶共混材料的机械性能，其断裂伸长率达到189％。
4、但是，上述方法工艺复杂，且制备得到的硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率还需要进一步提高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有pla/enr生物基tpv制备技术制成的tpv材料拉伸强度和断裂伸长率较低且工艺复杂等问题，提供一种增容剂、热塑性硫化胶组合物、热塑性硫化胶及其制备方法和应用。本专利技术通过使用特定的马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸(以下也简称为enr-g-pla)增容剂，提高了pla/enr界面相容性，制备的聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶机械性能大幅提高，聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶由于其双连续相结构，具备优异的形状记忆性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种增容剂，其中，所述增容剂含有马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸。
3、优选地，所述增容剂为马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸。
4、优选地，所述马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸通过在催化剂存在下使马来酸酐接枝环氧化天然橡胶与聚乳酸进行酯化反应而得到。
5、优选地，所述催化剂为4-二甲基氨基吡啶、二丁基二月桂酸锡和氧化锌中的一种或多种。
6、优选地，以100重量份的聚乳酸计，所述催化剂的用量为0.1-0.4重量份。
7、优选地，以100重量份的聚乳酸计，所述马来酸酐接枝环氧化天然橡胶的用量为80-120重量份。
8、优选地，所述酯化反应的条件包括：反应温度为150-170℃，反应时间为3-5min。
9、优选地，所述马来酸酐接枝环氧化天然橡胶的接枝率为1.5-3％。
10、根据本专利技术第二方面，提供一种聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶组合物，其中，所述组合物含有聚乳酸、环氧化天然橡胶、增容剂、硫化剂和抗氧剂，其中，所述增容剂含有本专利技术第一方面所述的增容剂。
11、优选地，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有30-65重量份的聚乳酸、30-65重量份的环氧化天然橡胶、0.8-2.5重量份的增容剂、0.4-2重量份的硫化剂、0.2-0.6重量份的抗氧剂；更优选地，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有40-60重量份的聚乳酸、35-55重量份的环氧化天然橡胶、0.8-2重量份的增容剂、0.5-2重量份的硫化剂、0.3-0.6重量份的抗氧剂；更优选地，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有50-60重量份的聚乳酸、35-45重量份的环氧化天然橡胶、0.9-2重量份的增容剂、0.8-2重量份的硫化剂、0.3-0.5重量份的抗氧剂；更优选地，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有57-59重量份的聚乳酸、38-40重量份的环氧化天然橡胶、1-2重量份的增容剂、0.8-1.5重量份的硫化剂、0.3-0.4重量份的抗氧剂。
12、优选地，所述环氧化天然橡胶中顺-1,4-聚异戊二烯含量为91-94重量％；更优选地，所述环氧化天然橡胶中环氧基的含量为25-50重量％。
13、优选地，所述聚乳酸选自左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和消旋聚乳酸中的一种或多种。
14、优选地，所述硫化剂为过氧化物硫化剂；更优选地，所述硫化剂为过氧化二苯甲酰、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷和过氧化异丙基碳酸叔丁酯中的一种或多种，更优选为过氧化异丙基碳酸叔丁酯。
15、优选地，所述抗氧剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂和苯并咪唑类防老剂中的一种或多种。
16、优选地，所述组合物还含有脱模剂和/或抗紫外剂的其他组分。
17、优选地，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述其他组分的含量为0.3-0.4重量份。
18、根据本专利技术第三方面，提供一种聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶，其由本专利技术第二方面所述的聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶组合物成型而成。
19、根据本专利技术第四方面，提供一种聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶的制备方法，其中，该方法使用本专利技术第二方面所述的聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶组合物，包括以下步骤：
20、1)将所述聚乳酸、所述环氧化天然橡胶、所述增容剂和所述抗氧剂进行挤出造粒，得到橡塑共混母粒；
21、2)将步骤1)得到的橡塑共混母粒与所述硫化剂进行动态硫化。
22、优选地，所述动态硫化包括：将所述橡塑共混母粒和所述硫化剂分别送入到双螺杆挤出机中进行动态硫化。
23、优选地，所述动态硫化的条件包括：动态硫化的温度为190-200℃，动态硫化的时间为2-2.5min，转速为200-300rpm。
24、根据本专利技术第五方面，提供一种聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶，其通过本专利技术第四方面所述的聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶的制备方法制备得到。
25、根据本专利技术第六本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种增容剂，其特征在于，所述增容剂含有马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸。
2.根据权利要求1所述的增容剂，其中，所述增容剂为马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸。
3.根据权利要求1或2所述的增容剂，其中，所述马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸通过在催化剂存在下使马来酸酐接枝环氧化天然橡胶与聚乳酸进行酯化反应而得到；
4.一种聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶组合物，其特征在于，所述组合物含有聚乳酸、环氧化天然橡胶、增容剂、硫化剂和抗氧剂，其中，所述增容剂含有权利要求1-3中任意一项所述的增容剂。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有30-65重量份的聚乳酸、30-65重量份的环氧化天然橡胶、0.8-2.5重量份的增容剂、0.4-2重量份的硫化剂、0.2-0.6重量份的抗氧剂；
6.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述环氧化天然橡胶中顺-1,4-聚异戊二烯含量为91-94重量％；
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的组合物，其中，所述聚
8.根据权利要求4-6中任意一项所述的组合物，其中，所述硫化剂为过氧化物硫化剂；
9.根据权利要求4-6中任意一项所述的组合物，其中，所述抗氧剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂和苯并咪唑类防老剂中的一种或多种。
10.根据权利要求4-6中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物还含有脱模剂和/或抗紫外剂的其他组分；
11.一种聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶，其由权利要求4-10中任意一项所述的聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶组合物成型而成。
12.一种聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶的制备方法，其特征在于，该方法使用权利要求4-10中任意一项所述的聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶组合物，包括以下步骤：
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述动态硫化包括：将所述橡塑共混母粒和所述硫化剂分别送入到双螺杆挤出机中进行动态硫化。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述动态硫化的条件包括：动态硫化的温度为190-200℃，动态硫化的时间为2-2.5min，转速为200-300rpm。
15.一种聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶，其通过权利要求12-14中任意一项所述的聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶的制备方法制备得到。
16.权利要求11或15所述的聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶在制备医疗固定支架、高端精密仪器保护套和传感器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种增容剂，其特征在于，所述增容剂含有马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸。
2.根据权利要求1所述的增容剂，其中，所述增容剂为马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸。
3.根据权利要求1或2所述的增容剂，其中，所述马来酸酐接枝环氧化天然橡胶接枝聚乳酸通过在催化剂存在下使马来酸酐接枝环氧化天然橡胶与聚乳酸进行酯化反应而得到；
4.一种聚乳酸/环氧化天然橡胶生物基热塑性硫化胶组合物，其特征在于，所述组合物含有聚乳酸、环氧化天然橡胶、增容剂、硫化剂和抗氧剂，其中，所述增容剂含有权利要求1-3中任意一项所述的增容剂。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有30-65重量份的聚乳酸、30-65重量份的环氧化天然橡胶、0.8-2.5重量份的增容剂、0.4-2重量份的硫化剂、0.2-0.6重量份的抗氧剂；
6.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述环氧化天然橡胶中顺-1,4-聚异戊二烯含量为91-94重量％；
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的组合物，其中，所述聚乳酸选自左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和消旋聚乳酸中的一种或多种。
8.根据权利要求4-6中任意一项所述的组合物，其中，所述硫化剂为过氧化物硫化剂；
9.根据权利要求4-6中...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕鹏飞，王超，吴卫东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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