[发明专利]动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体及其制备方法

说明书

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。