[发明专利]刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料，其特征在于，以质量份数计，其原料组成为：聚乳酸70～90份，天然橡胶10～30份，气相法白炭黑0.5～3份，抗氧剂0.2～1份，交联剂0.1～0.9份，助交联剂0.01～0.09份；气相法白炭黑为纳米级白炭黑；所述纳米复合材料的相形态为双连续相；

制备时，先把气相法白炭黑与天然橡胶混炼均匀；随后将聚乳酸与抗氧剂混合均匀，加入天然橡胶与气相法白炭黑的混炼胶，均匀后再加入交联剂和助交联剂，使混炼胶在交联剂作用下发生动态硫化，最终得到刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料，其特征在于：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。

3.根据权利要求1所述的刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料，其特征在于：所述天然橡胶为三叶树橡胶、杜仲橡胶、银菊橡胶、橡胶草橡胶、古塔波胶和巴拉塔胶中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料，其特征在于：所述气相法白炭黑为未经过改性处理的纳米级亲水型气相法白炭黑中的一种或多种，粒径为5‐80nm，用量为天然橡胶质量的0.5％‐10％。

5.根据权利要求1所述的刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料，其特征在于：抗氧剂用量为橡塑总质量的0.2％～1％，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。

6.根据权利要求1所述的刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料，其特征在于：所述交联剂为过氧化物硫化剂或硫磺体系硫化剂的一种或多种；所述助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯和三聚氰酸三烯丙酯中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料，其特征在于：所述过氧化物硫化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、和过氧化二苯甲酰中的一种或多种；所述过氧化物硫化剂用量为橡胶质量的1％～3％。

8.根据权利要求6所述的刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料，其特征在于：所述硫磺体系硫化剂包括硫磺、活化剂和促进剂，硫磺的用量为橡胶质量的1％～3％，活化剂的用量为橡胶质量的0.5％～2.5％，促进剂的用量为橡胶质量的0.5％～1.5％；所述活化剂为氧化锌和/或硬脂酸；所述促进剂为N‐环己基‐2‐苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆和N,N‐二环己基‐2‐苯并噻唑次磺酰胺中的一种或多种。

9.权利要求1‐8任一项所述的刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)先将气相法白炭黑与天然橡胶混炼均匀；

2)将聚乳酸与抗氧剂在150～200℃下通过强烈的剪切作用熔融混合均匀；

3)将步骤2)所得产物加入步骤1)所得天然橡胶与气相法白炭黑的混炼胶，均匀后再加入交联剂和助交联剂，使混炼胶在交联剂和助交联剂作用下发生动态硫化，得到刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料。

10.根据权利要求9所述的刚韧均衡的超韧性聚乳酸基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的熔融混合的机器为转矩流变仪、双螺杆挤出机的一种或多种。