刺五加/乳胶复合材料的制备方法技术

刺五加/乳胶复合材料的制备方法，涉及复合材料领域，尤其涉及一种刺五加改性乳胶复合材料及其制备方法。是要解决现有天然乳胶制品的强度较低的问题。方法：一、将刺五加片材进行干燥、粉碎，得刺五加粉体；二、将天然乳胶干燥得天然乳胶溶液；三、向天然乳胶溶液中加入刺五加粉体、促进剂、防老剂、硫化剂、抑菌剂和硫化活性剂，搅拌，获得乳胶混合液A；四、对乳胶混合液A进行预硫化处理，制成半硫化胶乳；五、将半硫化胶乳用模具成型后，进行硫化处理，得到刺五加/乳胶复合材料。本发明专利技术将刺五加粉末作为纤维材料，增强天然乳胶材料的力学性能。刺五加原料活性成分的挥发又可对人体起到保健作用。本发明专利技术用于制备乳胶复合材料。本发明专利技术用于制备乳胶复合材料。本发明专利技术用于制备乳胶复合材料。

【技术实现步骤摘要】
刺五加/乳胶复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种刺五加改性乳胶复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]天然乳胶(NRL)是橡胶、蒲公英等植物通过割胶操作获得的流出液，经过浓缩、提炼等加工后得到的天然高分子乳液。天然乳胶的制品种类繁多、用途广泛。以天然乳胶为原料的橡胶制品综合性能优异，生物相容性良好，具有不可替代性。目前，在世界范围内天然乳胶年消耗总量超过80万吨，被用在超过40000种的产品中。在医学保健领域，天然乳胶常用于制备输血管、医用手套等等；日常生活中常用到的乳胶床垫、雨鞋、轮胎等也是由天然乳胶制成的；同时，人造地球卫星、火箭等高科技产品的制造也都离不开天然乳胶。可以说天然乳胶是基础产业，关系着国计民生，在某些性能上的优势是目前任何一种合成橡胶都取代不了的。
[0003]天然乳胶制品具有一系列优良的物化特性，其加工成膜性好，低温条件下硫化，制品具有优异的回弹性和抗拉强度，绝缘性、耐磨性好等。但受自身分子结构所限，天然乳胶制品存在一些不足和缺陷，如存在强度较低的问题，限制了天然乳胶制品的应用范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术是要解决现有天然乳胶制品的强度较低的问题，提供刺五加/乳胶复合材料的制备方法。
[0005]本专利技术刺五加/乳胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]一、将刺五加的根或茎进行切片，得到刺五加片材，将刺五加片材进行干燥、粉碎，得到具有一定长径比的刺五加粉体；
[0007]二、将含氨量为20％
‑
70％的天然乳胶放置于真空烘箱中干燥，至天然乳胶的氨含量降低到10％
‑
30％，获得天然乳胶溶液；
[0008]三、向持续搅拌状态下的天然乳胶溶液中加入刺五加粉体、促进剂、防老剂、硫化剂、抑菌剂和硫化活性剂，搅拌，获得乳胶混合液A；
[0009]四、对乳胶混合液A进行预硫化处理，具体是将乳胶混合液A在水浴条件下，边加热边搅拌，搅拌速率为150
‑
300r/min，加热温度为75
‑
85℃，加热时间为0.5
‑
1小时，制成半硫化胶乳；
[0010]五、将半硫化胶乳用模具成型后，进行硫化处理，得到刺五加/乳胶复合材料。
[0011]进一步的，步骤一中刺五加粉体的长径比为15
‑
25。
[0012]进一步的，步骤三中刺五加粉体用量为10
‑
30phr，促进剂用量为1
‑
3phr，防老剂用量为0.8
‑
1.5phr，硫化剂用量为2
‑
3phr，抑菌剂用量1
‑
2phr，硫化活性剂用量为2
‑
4phr，余量为天然乳胶溶液。
[0013]进一步的，步骤三中搅拌条件为：压力为0.1MPa，温度为20
‑
30℃，搅拌速度为400
‑
500转/分钟，搅拌时间为30
‑
60分钟。
[0014]进一步的，步骤三在天然乳胶溶液中还加入发泡剂，搅拌条件具体为：压力为0.1MPa，温度为20
‑
30℃，搅拌速度为1200
‑
1600r/min，搅拌时间为0.5
‑
1h，获得乳胶混合液B。
[0015]进一步的，步骤三在天然乳胶溶液中还加入α
‑
环糊精包覆材料，所述α
‑
环糊精包覆材料的制备方法为：分别称取α
‑
环糊精、刺五加精油和硫化促进剂于球磨罐中，加入蒸馏水，在5～220Hz频率下球磨30～180min；过滤掉未反应的原料，将滤液旋蒸，真空干燥24h，即得到α
‑
环糊精包覆材料；搅拌条件为：压力为0.1MPa，温度为20
‑
30℃，搅拌速度为1200
‑
1600r/min，搅拌时间为0.5
‑
1h，获得乳胶混合液C；其中α
‑
环糊精、刺五加精油和硫化促进剂的质量比为：(11
‑
19):(3
‑
7):(9
‑
17)。所述硫化促进剂为MZ。
[0016]进一步的，步骤三在天然乳胶溶液中还加入壳聚糖包覆材料，所述壳聚糖包覆材料的制备方法为：将刺五加精油与表面活性剂混合于去离子水中，以8000
‑
12000r/min的速度搅拌制成精油乳液；将壳聚糖溶于酸溶液(pH＝1～6)中，然后加入到精油乳液中搅拌，制得均匀的细乳液；将所述细乳液在30
‑
65℃水浴条件下以350
‑
400r/min的速度搅拌反应0.5
‑
3h，反应过程中通入氮气，反应结束后停止加热；然后加入交联剂，在室温下继续保持350
‑
400r/min的速度反应1.5
‑
2h，即得壳聚糖包覆材料。
[0017]进一步的，步骤五中硫化处理的条件为：在60
‑
100℃条件下处理3
‑
4h。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术提供一种具有刺五加活性成分的刺五加改性/天然乳胶复合材料，该复合材料能够在赋予天然乳胶制品活性成分的同时，对天然乳胶进行改性以提升其强度。
[0020]本专利技术将刺五加粉末作为纤维材料，加入乳胶基体中，在低温下制备复合材料，在得到性能更好的复合材料的同时，保留刺五加纤维中的活性成分。刺五加高长径比的类纤维状可对乳胶起到补强作用，刺五加纤维作为硬性材料以物理吸附的方式分布在乳胶的表面，并填充在乳胶材料内部，刺五加纤维通过硫化反应与天然乳胶构成三维硫化网络，作为骨架起到撑起乳胶材料的作用，增强天然乳胶材料的力学性能。同时，引入的刺五加原料活性成分的挥发又可对人体起到保健作用。
[0021]本专利技术还通过向乳胶基体中加入发泡剂，最终得到刺五加/乳胶复合发泡材料。刺五加纤维以物理吸附的方式分布在发泡乳胶的孔隙表面和孔柱内，以此来增加发泡复合材料的力学性能，达到对发泡复合材料性能的提升。且刺五加纤维的添加促进了发泡材料的降解，使得刺五加/乳胶发泡材料降解速率更快。
[0022]本专利技术还将刺五加精油经过壳聚糖包覆之后得到的壳聚糖包覆材料加入乳胶基体中，由于壳聚糖微球的缓释效应，可以随着时间将微球中包覆的刺五加活性物质不断释放出来，使得刺五加中的活性成分在复合材料之中得以长期存在并发挥其作用，可以提高材料的有益成分含量，增强对人体的保健效果。
[0023]本专利技术方法使得乳胶复合材料的适用领域得到扩大、复合材料的性能得到提升。也为刺五加类植物资源的可持续化开发利用提供方法。
附图说明
[0024]图1为实施例1制备的刺五加/乳胶复合材料的扫描电子显微镜照片；
[0025]图2为实施例1制备的刺五本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.刺五加/乳胶复合材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：一、将刺五加的根或茎进行切片，得到刺五加片材，将刺五加片材进行干燥、粉碎，得到具有一定长径比的刺五加粉体；二、将含氨量为20％
‑
70％的天然乳胶放置于真空烘箱中干燥，至天然乳胶的氨含量降低到10％
‑
30％，获得天然乳胶溶液；三、向持续搅拌状态下的天然乳胶溶液中加入刺五加粉体、促进剂、防老剂、硫化剂、抑菌剂和硫化活性剂，搅拌，获得乳胶混合液A；四、对乳胶混合液A进行预硫化处理，具体是将乳胶混合液A在水浴条件下，边加热边搅拌，搅拌速率为150
‑
300r/min，加热温度为75
‑
85℃，加热时间为0.5
‑
1小时，制成半硫化胶乳；五、将半硫化胶乳用模具成型后，进行硫化处理，得到刺五加/乳胶复合材料。2.根据权利要求1所述的刺五加/乳胶复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中刺五加粉体的长径比为15
‑
25。3.根据权利要求1或2所述的刺五加/乳胶复合材料的制备方法，其特征在于步骤二天然乳胶固含量为100phr。4.根据权利要求3所述的刺五加/乳胶复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中真空干燥的温度为20
‑
30℃，时间为30
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60min，压强为0.8
‑
1MPa。5.根据权利要求1或2所述的刺五加/乳胶复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中刺五加粉体用量为10
‑
30phr，促进剂用量为1
‑
3phr，防老剂用量为0.8
‑
1.5phr，硫化剂用量为2
‑
3phr，抑菌剂用量1
‑
2phr，硫化活性剂用量为2
‑
4phr，余量为天然乳胶溶液。6.根据权利要求5所述的刺五加/乳胶复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中搅拌条件为：压力为0.1MPa，温度为20
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐中华，潘其柱，李德文，郭晓瑞，王洪政，施惠红，张毅，张秀成，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：