[发明专利]一种生物基合成弹性体的制备方法

说明书

本发明公开了一种生物基合成弹性体的制备方法，首先制备预聚物，加入一定质量的酸单体、醇单体和阻聚剂，醇单体选择了1,4‑丁二醇、丙酮丁醇、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和反‑1,2‑环己二醇这4种物质，酸单体选择了丁二酸、3‑(4‑氯苯基)戊二酰胺酸、亚苄基丙二酸二乙酯、丁二酸二异丁酯磺酸钠、衣康酸和大豆油酸这6种物质，接着加入异戊二烯等烯类物质，在催化剂作用下，与预聚物发生共聚反应，然后除去杂质，烘干，将烘干后的产物和各种助剂一起加入到密炼机熔融共混制备成生物基合成弹性体；在这些物质的共同作用下，保障了最终制备出的生物基弹性体具有很好的弹性，耐磨性和硬度，同时是一种可降解的环境友好型的生物基合成弹性体。

技术领域

本发明涉及一种弹性体的制备方法，更具体的说是涉及一种生物基合成弹性体的制备方法。

背景技术

橡胶因其具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，且经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质，所以被广泛应用于各行各业中，但橡胶产业是依赖于石油化工的高污染高能耗产业。随着不可再生资源的大量消耗的和人们环保意识的逐渐提高，充分利用生物质资源对全球经济社会的可持续发展具有重要意义，开发生物基产品是其中的重要环节。生物基工程橡胶具有以下几个特点：所用原料不依赖于石化资源，主要通过可再生的生物资源来制备，单体容易获得，价格便宜；通过化学合成或者生物合成的这些弹性体具有良好的环境稳定性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种容易降解、高弹性、环境友好型的生物基合成弹性体的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种生物基合成弹性体的制备方法，包括下述步骤组成：

步骤一：首先称取4种醇单体加入反应器内，醇单体包括有1,4-丁二醇、丙酮丁醇、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和反-1,2-环己二醇，质量比为2:1:1:1，然后称取6种酸单体加入到反应器内，酸单体包括有丁二酸、3-(4-氯苯基)戊二酰胺酸、亚苄基丙二酸二乙酯、丁二酸二异丁酯磺酸钠、衣康酸和大豆油酸，质量比为2:1:1:1:3:3，醇单体总质量和酸单体总质量的质量比为6:5，混合均匀后，再加入阻聚剂，阻聚剂质量为醇单体和酸单体总质量的0.03％-0.07％，在氮气气氛中，混合液温度升高至150-180℃，溶液搅拌速度设置为每分钟600-800r/min反应2-4小时，得到预聚物；

步骤二：在步骤一的预聚物中加入4种烯类单体，烯类单体包括有异戊二烯，1,3-己二烯，1,7-辛二烯和1,2-丙二烯三丁基锡，质量比为2:2:1:1，烯类单体的总质量与步骤一中的预聚物的质量之比为2:3，混合均匀，得到反应混合物，在反应混合物中加入过叔丁基过氧化氢作为引发剂，引发剂的质量为反应混合物总质量的0.01％，然后再加入催化剂，催化剂的质量为反应混合物总质量的0.01-0.03％，逐渐升高温度至210-230℃，在1小时内将反应器压力逐渐减压至300Pa，反应3-6小时，得到反应产物；

步骤三：然后将步骤二中的反应产物用三氯甲烷溶解，然后用冷的甲醇沉淀，沉淀物在40℃的真空干燥箱中烘干至恒重；

步骤四：将烘干至恒重后的沉淀物和过氧化二异丙苯、偶联剂、白炭黑、氧化锌、改性二氧化钛、增塑剂、防老剂、增硬剂、抗氧剂、耐磨剂、稳定剂加入到密炼机熔融共混，其质量分别为步骤三中的沉淀物质量的2-4％、1-2％、1％、0.5％、0.5-1％、2％、1％、2％、2％、4％、2％，混合物在160℃下模压硫化制备成生物基合成弹性体；

所述阻聚剂为对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、草酸锌和酒石酸铜的混合物，其质量比为3:2:1:1。

所述催化剂为甲醛次硫酸钠和EDTA钠的混合物，其质量比为2:3。

所述偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物，其质量比为2:2:1。