[發(fā)明專利]一種具有形狀記憶效應(yīng)的改性杜仲膠/聚乳酸熱塑性彈性體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011041555.2
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112175365B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏琳;馬振國;黃兆閣
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L51/04;C08K5/134;C08K5/14;C08K5/3492;C08K5/3415;C08J3/24
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 宋蓮英

本發(fā)明提出了一種具有形狀記憶效應(yīng)的改性杜仲膠/聚乳酸熱塑性彈性體及其制備方法。本發(fā)明包括以下重量份的原料：改性杜仲膠10?90份，聚乳酸10?90份，交聯(lián)劑0.1?2.5份，抗氧劑0.2?2份和助交聯(lián)劑0.2?1份；本發(fā)明還給出了上述改性杜仲膠/聚乳酸熱塑性彈性體的制備方法，將聚乳酸和抗氧劑塑化，加入改性杜仲膠混合，加入交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑動態(tài)交聯(lián)，得熱塑性彈性體。本發(fā)明通過動態(tài)交聯(lián)反應(yīng)形成雙連續(xù)的相結(jié)構(gòu)，這種獨特的相結(jié)構(gòu)提高了熱塑性彈性體的韌性，使得這種熱塑性彈性體具有優(yōu)異的抗沖擊性能、彈性和良好的形狀記憶性能，形狀固定率達100％，形狀回復(fù)率可高達95％，并且，可以重復(fù)加工，應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及形狀記憶高分子材料的技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種具有形狀記憶效應(yīng)的改性杜仲膠/聚乳酸熱塑性彈性體及其制備方法。

背景技術(shù)

形狀記憶材料，英文名稱Shape Memory Materials，縮寫SMMs，擁有可永久記憶形狀或?qū)σ粋€或多個臨時形狀定形的能力，并且，可以通過外部刺激恢復(fù)至其原有的形狀。自20世紀(jì)60年代以來，形狀記憶材料(SMMs)獲得廣泛關(guān)注。目前，已知的形狀記憶材料主要包括形狀記憶合金(SMAs)、形狀記憶陶瓷(SMCs)和形狀記憶聚合物(SMPs)。與形狀記憶合金(SMAs)以及形狀記憶陶瓷(SMCs)相比，形狀記憶聚合物(SMPs)具有質(zhì)輕、形變大、價廉和刺激響應(yīng)方式多樣的優(yōu)點；因此，近年來倍受重視。形狀記憶聚合物(SMPs)根據(jù)刺激響應(yīng)方式不同可分為熱致型、電致型、光致型、磁致型和化學(xué)感應(yīng)型等，其中，熱致型形狀記憶聚合物由于形變溫度可控、原料來源豐富并且成本較低而日益受到研究者和工業(yè)界的重視。

當(dāng)今，石油資源日益短缺，并且，不可再生。聚乳酸(PLA)作為一種生物相容性良好、可降解、可再生的高分子材料將成為石油系高分子材料的完美替代之一。同時，聚乳酸還具有高模量、可塑性好和易于加工等優(yōu)點，不同分子量的聚乳酸可適用于吹塑、熱塑、拉絲、注塑等不同加工工藝，產(chǎn)品使用范圍廣。但是，聚乳酸自身的脆性大以及抗沖擊性能差等缺點限制了聚乳酸的應(yīng)用，因此，需要對其進行改性以提高韌性和柔軟性。此外，聚乳酸還呈現(xiàn)出熱致形狀記憶行為，聚乳酸形狀記憶材料處于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上時被賦予的臨時形狀可以通過降溫被固定，然后，再次升溫至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，回復(fù)至初始形狀。但是，聚乳酸形狀記憶材料成品的回復(fù)率較低。

杜仲樹是我國特有的經(jīng)濟樹種，廣泛分布于湘、黔、川、陜、鄂、渝、甘等地區(qū)，在我國的種植面積占世界種植面積的95％以上；因此，我國具有壟斷性的杜仲資源優(yōu)勢。存在于杜仲植物組織中的杜仲膠是天然橡膠的同分異構(gòu)體，同樣是一種環(huán)保的可再生資源。杜仲膠的主要化學(xué)成分為反式聚異戊二烯，這種反式有序的分子結(jié)構(gòu)使杜仲膠具有較強的結(jié)晶能力；室溫下杜仲膠是一種結(jié)晶性的硬質(zhì)塑料，熔融溫度附近(即50-60℃時)，晶區(qū)開始熔融，杜仲膠表現(xiàn)出彈性體的性質(zhì)；更高的溫度(如100℃)下，杜仲膠又呈現(xiàn)熱塑性塑料的特性，易于加工；再次冷卻，又恢復(fù)至原始的狀態(tài)。基于獨特的橡塑二重性，依據(jù)其交聯(lián)程度的不同，杜仲膠可以用作塑料、橡膠、形狀記憶材料等；但是，這種杜仲膠形狀記憶材料的力學(xué)性能低，而且，抗沖擊強度差，限制其應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有形狀記憶效應(yīng)的改性杜仲膠/聚乳酸熱塑性彈性體及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的聚乳酸形狀記憶材料成品的回復(fù)率較低以及杜仲膠形狀記憶材料存在力學(xué)性能低和抗沖擊強度差的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

在一個方面，本發(fā)明的一種具有形狀記憶效應(yīng)的改性杜仲膠/聚乳酸熱塑性彈性體，包括以下重量份的原料：