CN103642184B - 动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体及其制备方法。按质量份数计，其原料包括以下组分：聚乳酸20～90份、橡胶10～80份、抗氧剂0.1～1份、界面改性剂1～10份、交联剂0.1～4.8份、助交联剂0.1～4.2份；制备时，在150～190℃的温度下，将聚乳酸、抗氧剂、橡胶和界面改性剂混合均匀，在高速剪切下加入交联剂和助交联剂对橡胶相进行动态硫化，得到动态硫化制备的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体。本发明所得的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体机械强度高，具有优异的冲击性能、可重复加工等特点，可广泛用于医疗、汽车工业、农业生产、包装、服装、信息电子产业、化学工业、新能源及环境保护等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种热塑性弹性体材料，特别是涉及一种动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术
20世纪石油基塑料的发明被称为最伟大的发明，石油基塑料制品极大的方便了人民的日常生活，但这些产品使用后的废弃物难以生物降解，给地球造成了严重的白色污染；同时，石油是不可再生资源，过度开采和使用，己使石油资源临近枯竭。今天，能源问题、环境问题日益受到人们的关注。寻找可代替石油基塑料的可再生的、生物降解的环境友好型高分子材料已引起各国材料科学工作者的极大兴趣。
聚乳酸（PLA）是一种线性的热塑性脂肪族聚酯，由可再生植物资源如植物秸秆或谷物发酵得到的乳酸经过化学合成制得的完全生物降解高分子。降解产物二氧化碳和水可以返回自然界，重新加入到植物的光合作用过程中，从而使地球上的碳循环维持平衡。摆脱了对石油资源的依赖。聚乳酸具有优越的物理性能，强度、刚性高、透明度好，具有良好的生物相容性、易加工，不同分子量的聚乳酸可适用于吹塑、热塑、拉丝等各种不同的加工工艺，产品的使用范围广。但聚乳酸韧性，柔软性差，具有缺口敏感性，PLA的缺口冲击强度仅为2.0～3.0kJ/m2，断裂伸长率为2‐10%，限制了其应用，为了扩大PLA的应用领域，需对其进行改性以提高其韧性，柔软性。
中国发明专利CN102276965B采用过氧化物为引发剂，天然橡胶增韧聚乳酸。其中，聚乳酸为70‐95份，天然橡胶为5‐30份，过氧化物为0.2‐1份。但该专利存在以下问题：1、过氧化物用量不合理，以质量百分数计，过氧化物占橡胶相质量百分数最低为3.3%，最高近达20%，从实施例1到实施例4过氧化物占橡胶橡质量百分数分别为4%、5%、4%、3.3%，过量的过氧化物会引起聚乳酸降解，最终影响产品的性能；2、硫化体系过于简单，且以过氧化二异丙苯为硫化剂，硫化制品会有异味，影响产品的应用。中国发明专利申请CN101864156A采用羟甲基丙烯酰胺与丙烯酸酯共聚物增韧改性聚乳酸，聚乳酸断裂伸长率、冲击强度有改善，但羟甲基丙烯酰胺与丙烯酸酯共聚物制备工艺复杂，重现性差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术和产品存在的缺陷，提供一种动态硫化聚乳酸塑料/天然橡胶热塑性弹性体及其制备方法，该热塑性弹性体具有机械强度高，优异的冲击性能、可重复加工等优异的特点。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体：按质量份数计，其原料包括以下组分：
所述聚乳酸为聚L‐乳酸、聚D‐乳酸和外消旋聚乳酸的一种或多种；
所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧剂1098、抗氧剂B102、抗氧剂B900和抗氧剂DLTP中的一种或多种；
所述界面改性剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、环氧化天然橡胶、甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸镁和马来酸酐中的一种或多种；
所述交联剂为树脂体系硫化剂、硫磺体系硫化剂和过氧化物硫化剂中的一种或多种；
所述助交联剂为环氧化酚醛树脂、异氰酸酯、三乙烯基异氰脲酸酯、三丙烯基氰脲酸酯中的一种或两种的混合物。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述树脂体系硫化剂由树脂和第一类活化剂组成，树脂的用量为橡胶质量的3%～6%，第一类活化剂的用量为橡胶质量的0.5%～1.5%，所述树脂为SP‐1045、SZ‐2045、2402和SP‐1055中一种或多种；所述第一类活化剂为氯化亚锡、氯化亚铁和氯化铁中一种或多种。
所述硫磺体系硫化剂由硫磺、第二类活化剂和促进剂组成，硫磺的用量为橡胶质量的1%～3.5%，第二类活化剂的用量为橡胶质量的0.5%～3%，促进剂的用量为橡胶质量的0.5%～1.5%；所述第二类活化剂为氧化锌和/或硬脂酸；所述促进剂为CZ、DM、TMTD和DZ中的一种或多种。
所述过氧化物硫化剂为过氧化物，过氧化物的用量为橡胶质量的0.5%～2.5%；所述过氧化物为过氧化苯甲酸叔丁基、过氧化苯甲酰、2,4‐二氯过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、二‐（叔丁基过氧化异丙基）苯和过氧化二苯甲酰中的一种或多种。
所述橡胶为三叶树橡胶、杜仲橡胶和银菊橡胶中的一种或多种。
所述动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体的原料还包括填充材料；所述填充材料为有机填充材料或无机填充材料；所述有机填充材料为淀粉、马来酸酐接枝淀粉、木质素、剑麻纤维、纳米微晶纤维素、竹纤维中的一种或多种；所述无机填充材料为二氧化硅、碳酸钙、云母、滑石、粘土、氧化钛和炭黑中的一种或多种；以质量份数计，有机或无机填充材料的加入量为5～50份。
所述的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体的制备方法：在150～190℃的温度下，将聚乳酸、抗氧剂、橡胶和界面改性剂混合均匀，在高速剪切下加入交联剂和助交联剂对橡胶相进行动态硫化，得到动态硫化制备的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体。
所述的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体的另一种制备方法：将填充材料是先加入到橡胶中混合均匀，在150～190℃的温度下，加入到聚乳酸、抗氧剂和界面改性剂中混合均匀，在高速剪切下加入交联剂和助交联剂对橡胶相进行动态硫化；或者是在150～190℃的温度下，将聚乳酸与天然橡胶混合均匀后加入填充材料，并加入抗氧剂和界面改性剂混合均匀，在高速剪切下加入交联剂和助交联剂对橡胶相进行动态硫化，得到动态硫化制备的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
1）本发明获得的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体兼具有聚乳酸塑料，植物橡胶的优异性能，具有机械强度高，优异的冲击性能、可重复加工等特点，可广泛用于医疗、汽车工业、农业生产、包装、服装、信息电子产业、化学工业、新能源、及环境保护等领域。
2）本发明采用的界面改性剂至少含有一个功能键，动态硫化过程中，过氧化物交联剂分解产生自由基引发天然橡胶发生交联的同时，也能够引发界面改性剂参与到自由基聚合中。界面改性剂与聚乳酸塑料连续相具有良好的相容性，于是橡胶相与聚乳酸塑料的两相界面则形成过渡层，加强橡胶相和塑料相的相容性与界面粘结力。界面改性剂的加入与动态硫化技术改善了聚乳酸塑料和天然橡胶之间固有的不相容性，与聚乳酸塑料天然橡胶相比，本发明制备的聚乳酸塑料/天然橡胶热塑性弹性体具有较好的相容性和产品性能。
3）本发明的热塑性弹性体可重复加工使用，并且可以使用一般的成型加工方法，成型加工装置进行成型加工，成型加工设备常用，加工能耗低，加工工艺简单，可以根据使用目的成型为任意形状的制品。
4）本发明采用动态硫化制备热塑性弹性体，在剪切作用下，加入交联剂和助交联剂对天然橡胶就地进行硫化，使材料具有更好的机械性能。
5）本发明提供一种制备简单、有实用价值的高韧性、柔软性的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体，与中国发明专利CN102276965B相比，交联剂为树脂体系硫化剂、硫磺体系硫化剂、过氧化物硫化剂或复合体系硫化剂，硫化体系为过氧化物时，以质量分数计，过氧化物占橡胶相质量百分数为0.5‐2.5%，针对橡胶与聚乳酸相容性差，改性时加入界面改性剂以获得较好的力学性能，橡胶为三叶树橡胶、杜仲橡胶、银菊橡胶中的一种或多种，三叶树橡胶、杜仲橡胶、银菊橡胶都来源于植物，橡胶树分泌的乳汁，经凝固、加工而制得的弹性固体，具有优越综合性能的可再生天然资源。尤其具有很好的弹性，弹性伸长率可达1000%。本发明切合绿色、低碳、环保的发展趋势和要求。
附图说明
图1是对比例1、对比例2、实施例7的应力应变曲线。
图2是实施例7热塑性弹性体脆断面的扫描电子显微镜图片。
图3是对比例2脆断面的扫描电子显微镜图片。
图4是实施例7热塑性弹性体经氯仿刻蚀后的扫描电子显微镜图片。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述，但需要说明的是，实施例并不构成对本发明要求保护范围的限定。实施例与对比例中聚乳酸在使用前均在70度干燥箱中干燥6小时。
实施例1
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（20g）塑炼。将聚乳酸（180g），抗氧剂1010（0.4g）加入到温度为160℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入天然橡胶，界面改性剂甲基丙烯酸缩水甘油酯（6g），混合3min后加入交联剂二‐（叔丁基过氧化异丙基）苯（0.2g）和助交联剂环氧化酚醛树脂（0.2g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。用破碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒，然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注塑机的注塑温度为：加料段165℃，压缩段170℃，均化段170℃，机头口模部分175℃，螺杆转速为90r/min。
实施例2
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（40g）塑炼。将聚乳酸（160g），抗氧剂168（2g）加入到温度为190℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入天然橡胶，界面改性剂环氧化天然胶（10g），混合3min后加入交联剂过氧化二叔丁基（0.6g）和助交联剂异氰酸酯（8.4g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。用破碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒，然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注塑机的注塑温度为：加料段165℃，压缩段170℃，均化段170℃，机头口模部分175℃，螺杆转速为90r/min。
实施例3
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（60g）塑炼。将聚乳酸（140g），抗氧剂1076（1.5g）加入到温度为170℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入混炼胶，界面改性剂甲基丙烯酸锌(6g），混合3min后加入交联剂过氧化二异丙苯（0.9g）和助交联剂三丙烯基氰脲酸酯（1.1g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。用破碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒，然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注塑机的注塑温度为：加料段165℃，压缩段170℃，均化段170℃，机头口模部分175℃，螺杆转速为90r/min。
实施例4
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（60g）塑炼。将聚乳酸（140g），抗氧剂DLTP（0.2g）加入到温度为170℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入混炼胶，界面改性剂甲基丙烯酸缩水甘油酯（6g），混合3min后加入树脂2402（3g）、氯化亚锡（0.6g）和助交联剂环氧化酚醛树脂（1.1g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。用破碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒，然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注塑机的注塑温度为：加料段165℃，压缩段170℃，均化段170℃，机头口模部分175℃，螺杆转速为90r/min。
实施例5
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（60g）塑炼。将聚乳酸（140g），抗氧剂1010（1g）加入到温度为170℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入混炼胶，界面改性剂甲基丙烯酸缩水甘油酯（6g），混合3min后加入硫磺（1.5g）、氧化锌（1.2g）、硬脂酸（0.6g）、CZ（0.3g）DM（0.2g）,助交联剂环氧化酚醛树脂（1.1g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。用破碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒，然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注塑机的注塑温度为：加料段165℃，压缩段170℃，均化段170℃，机头口模部分175℃，螺杆转速为90r/min。
实施例6
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（60g）与填料淀粉（10g）混炼均匀成混炼胶。将聚乳酸（140g），抗氧剂1010（2g）加入到温度为170℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入混炼胶，界面改性剂甲基丙烯酸缩水甘油酯（6g），混合3min后加入硫磺（0.7g）、氧化锌（0.6g）、硬脂酸（0.3g）、CZ（0.15g）DM（0.1g），树脂2402（2.5g）、氯化亚锡（0.1g），助交联剂三乙烯基异氰脲酸酯（1.1g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。用破碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒，然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注塑机的注塑温度为：加料段165℃，压缩段170℃，均化段170℃，机头口模部分175℃，螺杆转速为90r/min。
实施例7
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（80g）塑炼。将聚乳酸（120g），抗氧剂1010（0.8g）加入到温度为150℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入天然橡胶，界面改性剂甲基丙烯酸缩水甘油酯（10g），混合3min后加入硫化剂二‐（叔丁基过氧化异丙基）苯（1.2g）和助交联剂环氧化酚醛树脂（0.8g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。用破碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒，然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注塑机的注塑温度为：加料段165℃，压缩段170℃，均化段170℃，机头口模部分175℃，螺杆转速为90r/min。
实施例8
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（100g）塑炼。将聚乳酸（100g），抗氧剂1010（1g）加入到温度为170℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入天然橡胶，填料粘土（60g），界面改性剂甲基丙烯酸缩水甘油酯（7g），混合3min后加入硫化剂二‐（叔丁基过氧化异丙基）苯（1.2g）和助交联剂环氧化酚醛树脂（1g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。150℃开炼机上熔融，在平板硫化机上热压成型，样品厚度约1mm，剪裁成标准样条。
实施例9
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（120g）塑炼。将聚乳酸（80g），抗氧剂1010（1.5g）加入到温度为180℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入天然橡胶，填料二氧化硅（100g），界面改性剂马来酸酐（19g），混合3min后加入硫化剂二‐（叔丁基过氧化异丙基）苯（1.7g）和助交联剂环氧化酚醛树脂（1.1g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。150℃开炼机上熔融，在平板硫化机上热压成型，样品厚度约1mm，剪裁成标准样条。
实施例10
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（140g）塑炼。将聚乳酸（60g），抗氧剂（1g）加入到温度为170℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入天然橡胶，界面改性剂甲基丙烯锌（9g），混合3min后加入硫化剂二‐（叔丁基过氧化异丙基）苯（1.7g）和助交联剂环氧化酚醛树脂（1.1g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。150℃开炼机上熔融，在平板硫化机上热压成型，样品厚度约1mm，剪裁成标准样条。
实施例11
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（160g）塑炼。将聚乳酸（40g），抗氧剂1010（1.6g）加入到温度为190℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中，5min后加入天然橡胶，界面改性剂甲基丙烯酸缩水甘油酯（20g），混合3min后加入硫化剂二‐（叔丁基过氧化异丙基）苯（2.5g）和助交联剂环氧化酚醛树脂（1.5g）进行动态硫化，继续共混5min，出料。150℃开炼机上熔融，在平板硫化机上热压成型，样品厚度约1mm，剪裁成标准样条。
对比例1
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），将聚乳酸（230g），抗氧剂1010（0.46g）加入到温度为170℃，转子转速60r/min的哈克转矩流变仪中共混5min，出料。用破碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒，然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注塑机的注塑温度为：加料段165℃，压缩段170℃，均化段170℃，机头口模部分175℃，螺杆转速为90r/min。
对比例2（中国专利CN102276965B实施例2）
选取聚乳酸为基体树脂（浙江海正生物材料股份有限公司，外消旋聚乳酸(PDLLA)），天然橡胶为一般基础用橡胶（三叶树橡胶Malaysia 1#，广州橡胶工业研究所）。首先在开炼机上天然橡胶（20g）塑炼。将聚乳酸（180g），天然橡胶加入到温度为160℃，转子转速70r/min的哈克转矩流变仪中，4min后加入过氧化二异丙苯（1g），继续共混6min，出料。用破碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒，然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注塑机的注塑温度为：加料段165℃，压缩段170℃，均化段170℃，机头口模部分175℃，螺杆转速为90r/min。
对比例1～2和实施例1～11的性能见表1所示。拉伸测试根据GB/T1040‐2006（对比例1～2和实施例1～7）、GB/T528‐1998（实施8～11）标准，冲击测试根据GB/T1843‐2008标准，撕裂测试根据GB/T529标准。
表1
| 名称 | 断裂伸长率（%） | 冲击强度（kj/m2） | 撕裂强度/MPa |
| 对比例1 | 13 | 2.75 | |
| 对比例2 | 16 | 3.63 | |
| 实施例1 | 24 | 5.85 | |
| 实施例2 | 39 | 7.25 | |
| 实施例3 | 61 | 17.75 | |
| 实施例4 | 73 | 18.10 | |
| 实施例5 | 67 | 17.93 | |
| 实施例6 | 81 | 18.50 | |
| 实施例7 | 210 | 58.25 | |
| 实施例8 | 91 | 67.0 | |
| 实施例9 | 96 | 44.6 | |
| 实施例10 | 103 | 40.5 | |
| 实施例11 | 110 | 35.4 |
从表1的可以看出，比照对比例2和实施例1，加入界面改性剂后，样品的断裂伸长率、冲击强度分别提高了50%、61.2%。对比实施例3、4、5、6，过氧化物硫化剂、树脂体系硫化剂、硫磺体系硫化剂和复合体系硫化剂所得样品的性能差别不大，复合体系硫化剂略好。与对比例1和实施例7相比，样品的断裂伸长率、冲击强度提高了16.2倍、21.2倍。
图1是对比例1、对比例2、实施例7的应力应变曲线（根据GB/T1040‐2006测试）。从图1中可知，采用本方法制备的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体的断裂伸长率、冲击强度明显提高。
对比图2，图3得出（荷兰PHILIPS公司Sirion200型场发射扫描电子显微镜，测试条件：镀Au膜，管电压5.0kV），实施例7样品中聚乳酸与橡胶的界面相容性更好，制品具有良好的力学性能。
从图4可看出（荷兰PHILIPS公司Sirion200型场发射扫描电子显微镜，测试条件：镀Au膜，管电压5.0kV），聚乳酸塑料相与橡胶相形成“海‐海”结构。这与橡胶相以球形粒子分散在塑料连续相中有质的不同，这种结构使材料具有更优异的冲击性能。
本发明提供一种制备简单、有实用价值的高韧性、柔软性的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体，与中国发明专利CN102276965B相比，交联剂为树脂体系硫化剂、硫磺体系硫化剂、过氧化物硫化剂或复合体系硫化剂，硫化体系为过氧化物时，以质量分数计，过氧化物占橡胶相质量百分数为0.5‐2.5%，针对橡胶与聚乳酸相容性差，改性时加入界面改性剂以获得较好的力学性能，橡胶为三叶树橡胶、杜仲橡胶、银菊橡胶中的一种或多种，三叶树橡胶、杜仲橡胶、银菊橡胶都来源于植物，橡胶树分泌的乳汁，经凝固、加工而制得的弹性固体，具有优越综合性能的可再生天然资源。尤其具有很好的弹性，弹性伸长率可达1000%。本发明切合绿色、低碳、环保的发展趋势和要求。
Claims (8)
1.一种动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体，其特征在于：按质量份数计，其原料包括以下组分：
所述聚乳酸为聚L‐乳酸、聚D‐乳酸和外消旋聚乳酸的一种或多种；
所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧剂1098、抗氧剂B102、抗氧剂B900和抗氧剂DLTP中的一种或多种；
所述界面改性剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、环氧化天然橡胶、甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸镁和马来酸酐中的一种或多种；
所述交联剂为树脂体系硫化剂、硫磺体系硫化剂和过氧化物硫化剂中的一种或多种；
所述助交联剂为环氧化酚醛树脂、异氰酸酯、三乙烯基异氰脲酸酯、三丙烯基氰脲酸酯中的一种或两种的混合物；
制备时，在150～190℃的温度下，将聚乳酸、抗氧剂、橡胶和界面改性剂混合均匀，在高速剪切下加入交联剂和助交联剂对橡胶相进行动态硫化，得到动态硫化制备的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体。
2.根据权利要求1所述的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体，其特征在于：所述树脂体系硫化剂由树脂和第一类活化剂组成，树脂的用量为橡胶质量的3％～6％，第一类活化剂的用量为橡胶质量的0.5％～1.5％，所述树脂为SP‐1045、SZ‐2045、2402和SP‐1055中一种或多种；所述第一类活化剂为氯化亚锡、氯化亚铁和氯化铁中一种或多种。
3.根据权利要求1所述的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体，其特征在于：所述硫磺体系硫化剂由硫磺、第二类活化剂和促进剂组成，硫磺的用量为橡胶质量的1％～3.5％，第二类活化剂的用量为橡胶质量的0.5％～3％，促进剂的用量为橡胶质量的0.5％～1.5％；所述第二类活化剂为氧化锌和/或硬脂酸；所述促进剂为CZ、DM、TMTD和DZ中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体，其特征在于：所述过氧化物硫化剂为过氧化物，过氧化物的用量为橡胶质量的0.5％～2.5％；所述过氧化物为过氧化苯甲酸叔丁基、过氧化苯甲酰、2,4‐二氯过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、二‐(叔丁基过氧化异丙基)苯和过氧化二苯甲酰中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体，其特征在于：所述橡胶为三叶树橡胶、杜仲橡胶和银菊橡胶中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体，其特征在于：所述动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体的原料还包括填充材料；所述填充材料为有机填充材料或无机填充材料；所述有机填充材料为淀粉、马来酸酐接枝淀粉、木质素、剑麻纤维、纳米微晶纤维素、竹纤维中的一种或多种；所述无机填充材料为二氧化硅、碳酸钙、云母、滑石、粘土、氧化钛和炭黑中的一种或多种；以质量份数计，有机或无机填充材料的加入量为5～50份。
7.权利要求1‐5任一项所述的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，在150～190℃的温度下，将聚乳酸、抗氧剂、橡胶和界面改性剂混合均匀，在高速剪切下加入交联剂和助交联剂对橡胶相进行动态硫化，得到动态硫化制备的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体。
8.权利要求6所述的动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，将填充材料是先加入到橡胶中混合均匀，在150～190℃的温度下，加入到聚乳酸、抗氧剂和界面改性剂中混合均匀，在高速剪切下加入交联剂和助交联剂对橡胶相进行动态硫化；或者是在150～190℃的温度下，将聚乳酸与天然橡胶混合均匀后加入填充材料，并加入抗氧剂和界面改性剂混合均匀，在高速剪切下加入交联剂和助交联剂对橡胶相进行动态硫化，得到动态硫化制备的聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体。
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