一种蓖麻油基可再加工热固性弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术公开蓖麻油基可再加工热固性弹性体，涉及高分子材料技术领域，弹性体的结构式如下：

【技术实现步骤摘要】
一种蓖麻油基可再加工热固性弹性体及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种蓖麻油基可再加工热固性弹性体及其制备方法。
技术介绍
当前，全球气候暖化、环境污染以及化石能源资源枯竭等问题日趋严峻。2019年全国两会上，全国政协委员赵毅武建议，发展生物基材料，不仅可以从根本上解决白色污染问题，还可以大量减少材料产业对石油的消耗，缓解石化资源压力。联合国环境署报告显示，来自于石油的不可降解的塑料材料造成的污染灾难已经蔓延到了地球上的每一个角落，全世界每年使用的塑料袋数量多达5万亿个。然而，迄今为止，世界上生产的90亿吨塑料中，只有9％被回收利用，剩余的大多数都被扔进了填埋场、垃圾场或自然环境中。因此，为了解决此类材料的不可再生以及不可回收等特性，对于生物基可再加工材料的探索势在必行。不难看出，石油基塑料对环境和人类健康构成了挑战，目前难以找到与其机械特性相似的可持续生物基塑料取代它们。在聚合物中加入取向一致的小填料颗粒可以改善其机械性能，但控制聚合物中颗粒取向的方法还未开发完善。所以，探索使用生物基材料替代石油基材料是全球热点研究方向之一。所谓生物基材料是利用可再生生物质为原料，包括农作物及其废弃物，如秸秆等，通过生物、化学以及物理等方法制造的新材料，具有绿色环保、节能减排、原料可再生等优势。生物基材料的广泛应用和产业发展顺应了我国可持续发展与节能减排的战略需求，又能带来新经济点，发展潜力巨大。如公开号为CN107501554A的专利公开一种超高强度热塑性弹性体及其制备方法，但与此同时，找到性能达到或超过使用条件的生物基材料，并且拓展其可回收性以拓展材料的使用领域是目前我国生物基材料产业发展的阻碍。热固性树脂具有耐热性良好、比强度高等优点，被广泛应用于生产生活中，因其永久交联网络结构给再加工带来难度，或再加工后材料性能大幅度降低，易造成资源的浪费和环境污染等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现在技术中的热固性树脂因其永久交联网络结构给再加工带来难度，或再加工后材料性能大幅度降低，易造成资源的浪费和环境污染等问题。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：一种蓖麻油基可再加工热固性弹性体，其结构式如下：其中1≤x≤50，3≤y≤50，5≤z≤5000。有益效果：本专利技术中的弹性体可进行再加工，并且重复使用后材料的性能并没有明显降低，同时因为交联网络的存在材料具有很好的弹性，断裂应变20-1000％。相比于传统交联材料，如天然橡胶，天然橡胶的拉伸应力为10-30MPa，断裂应变为0-1000％，而本材料在交联后保持原有的弹性，并且力学性能较交联前有所提升，断裂应力1-50MPa。优选地，所述R1为以下结构式中的任一种优选地，所述R2为以下结构中的任一种：本专利技术还提供蓖麻油基可再加工热固性弹性体的制备方法，包括以下步骤：(1)将0.1-1000重量份蓖麻油基弹性体与10-10000重量份溶剂混合，加热溶解，往混合溶液中通入保护气体10-60min；(2)将0.01-100重量份二胺溶于1-1000重量份的溶剂中，将所得的溶液与步骤(1)中的混合溶液混合，然后于50-100℃反应8-24h；(3)将步骤(2)中的反应产物加热成膜后烘干，即获得蓖麻油基可再加工热固性弹性体。有益效果：本专利技术中的蓖麻油基弹性体与二胺进行动态交联。交联后的聚合物弹性体可进行再加工，并且重复使用后材料的性能并没有明显降低，同时因为交联网络的存在材料具有很好的弹性，断裂应变20-1000％。相比于传统交联材料，本材料在交联后保持原有的弹性，并且力学性能较交联前有所提升，断裂应力1-50MPa。二胺与蓖麻油基弹性体的配比设计为反应饱和，即恰好完全反应。二胺的加入量少于上述范围时，则交联程度低，不能体现材料的热固性。当反应温度为20℃时，无法发生反应。优选地，所述步骤(1)和步骤(2)中的溶剂均为DMF、甲苯、氯苯或DMSO。优选地，所述步骤(2)中的二胺为1,6-己二胺。优选地，将步骤(2)中的反应产物于50-100℃干燥8-48h。优选地，所述蓖麻油基弹性体的制备方法包括以下步骤：(1)将1-100重量份蓖麻油基烯烃单体1、1-100重量份蓖麻油基烯烃单体2、1-100重量份蓖麻油基烯烃单体3、1-100重量份氧杂己二硫醇、10-1-10重量份催化剂放入反应容器中，加入1-10000重量份的溶剂；(2)将(1)所述的反应物通入保护气1-30min，置于50-100℃温度下反应8-24h；(3)将上述的反应物加入与步骤(1)等量的溶剂稀释溶解，用甲醇纯化后，干燥，即获得蓖麻油基弹性体。有益效果：利用蓖麻油基烯烃单体及氧杂二硫醇，经自由基聚合得到蓖麻油基弹性体，将动态共价键引入聚合物侧基，该聚合物可在加热条件下与二胺进行动态交联。优选地，所述蓖麻油基烯烃单体1的结构式如下：所述蓖麻油基烯烃单体2的结构式如下：所述蓖麻油基烯烃单体3的结构式如下：优选地，所述溶剂为THF，所述催化剂为AIBN。本专利技术的优点在于：本专利技术中的弹性体可进行再加工，并且重复使用后材料的性能并没有明显降低，同时因为交联网络的存在材料具有很好的弹性，断裂应变20-1000％。相比于传统交联材料，本材料在交联后保持原有的弹性，并且力学性能较交联前有所提升，断裂应力1-50MPa。附图说明图1为本专利技术实施例1中蓖麻油基烯烃单体2的制备流程图；图2为本专利技术实施例2中蓖麻油基弹性体的制备流程图；图3为本专利技术实施例3中蓖麻油基可再加工热固性弹性体的制备流程图；图4为本专利技术实施例1和实施例2中蓖麻油基烯烃单体的核磁氢谱图；图5为本专利技术实施例2中蓖麻油基弹性体的应力应变曲线图；图6为本专利技术实施例3中蓖麻油基可再加工热固性弹性体的应力应变曲线图。图7本专利技术实施例3中蓖麻油基可再加工热固性弹性体的回收再加工3次应力应变曲线图。图8为本专利技术实施例3中蓖麻油基可再加工热固性弹性体的应力松弛曲线图。图9为本专利技术对比例1中核磁共振氢谱图。图10为本专利技术实施例5中蓖麻油基可再加工热固性弹性体的应力应变曲线图。图11为本专利技术实施例6中蓖麻油基可再加工热固性弹性体的应力应变曲线图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓖麻油基可再加工热固性弹性体，其特征在于：其结构式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种蓖麻油基可再加工热固性弹性体，其特征在于：其结构式如下：

其中1≤x≤50，3≤y≤50，5≤z≤5000。


2.根据权利要求1所述的蓖麻油基可再加工热固性弹性体，其特征在于：所述R1为以下结构式中的任一种


3.根据权利要求1所述的蓖麻油基可再加工热固性弹性体，其特征在于：所述R2为以下结构中的任一种：


4.一种制备如权利要求1-3中任一项所述的蓖麻油基可再加工热固性弹性体的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将0.1-1000重量份蓖麻油基弹性体与10-10000重量份溶剂混合，加热溶解，往混合溶液中通入保护气体10-60min；
(2)将0.01-100重量份二胺溶于1-1000份的溶剂中，将所得的溶液与步骤(1)中的混合溶液混合，然后于50-100℃反应8-24h；
(3)将步骤(2)中的反应产物加热成膜后烘干，即获得蓖麻油基可再加工热固性弹性体。


5.根据权利要求4所述的蓖麻油基可再加工热固性弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(2)中的溶剂均为DMF、甲苯、氯苯或DMSO。


6.根据权利要求4所述的蓖麻油基可再加工热固性弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的二胺为1,6...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪钟凯，马储情，刘成，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34