具有形状记忆功能的生物基热塑性弹性体及其制备方法
2019-11-22

具有形状记忆功能的生物基热塑性弹性体及其制备方法

本发明涉及公开了具有形状记忆功能的生物基热塑性弹性体及其制备方法。按质量份数计,其原料配方组成为:聚乳酸30~80份,环氧化天然橡胶20~70份,抗氧剂0.2~2份,三氟化硼乙醚0.02~2份,交联剂0.1~3份;制备时,在150~190℃下,将聚乳酸、抗氧剂、三氟化硼乙醚、环氧化天然橡胶混合均匀,在高速剪切作用下加入交联剂对橡胶就地硫化,得到具有形状记忆功能的生物基热塑性弹性体。本发明制备了一种橡胶相和塑料相都呈现连续相结构的生物基热塑性弹性体,该结构赋予了材料优异的形状记忆功能和力学性能,形状固定率达100%,形状回复率达90%以上。

图2为实施例3、实施例5、实施例6在三次拉伸的形状固定率情况图。

对比例3(采用中国发明专利申请CNl02250451A)

本发明所采用的PLA和ENR均为可再生资源,PLA与ENR在熔融动态硫化过程中发生了复杂的化学反应,即一方面ENR发生了不同程度的交联化学反应,另一方面ENR在交联的同时与PLA发生界面接枝反应,从而进一步提高了二者的相容性,PLA的韧性得到进一步提高。同时,三氟化硼乙醚促进上述复杂反应的进行。更为重要的是,在本发明中,二者动态硫化之后的共混体系具有双连续相结构,这一特殊结构与常规动态硫化热塑性弹性体(TPV)相结构不同,该结构能够对PLA起到更好地增韧效果,并且赋予材料更为优异的形状记忆功能。上述多种效果综合叠加作用结果,PLA/ENR的TPV具有优秀的拉伸强度、冲击强度或撕裂强度,形状固定率100%、首次形状回复率97%以上,且回复时间短。可以广泛应用于医药、航空等要求较高的领域。如对温敏响应的智能仪器具有重要意义,尤其适用于智能医疗器械如温敏响应的智能绑带,高达100%的固定率能够快速、精确并有效地固定骨骼、压迫伤口等。

图2和图3是实施例3、实施例5、实施例6三次拉伸之后的形状固定率与形状回复率。经过三次拉伸后,试样的形状固定率仍为100%,形状回复率均在95%以上,表现出优异的形状固定率和回复率。

所述的具有形状记忆功能的生物基热塑性弹性体的制备方法:将聚乳酸、抗氧剂、环氧化天然橡胶在150〜190°C下混合均匀后,或先将聚乳酸、抗氧剂混合塑化,再加入环氧化天然橡胶、三氟化硼乙醚,混合均匀;在高速剪切作用下加入交联剂对橡胶就地硫化,得到具有形状记忆功能的生物基热塑性弹性体。

背景技术

3)本发明所制备的生物基热塑性弹性体具有良好的形状记忆功能,能在短时间内将材料的形状固定,固定率为100%,加热之后可以迅速回复,形状回复率达90%以上。本发明缩短了形状记忆材料在应用过程中的形状回复时间,如实施例3在19s内即可以达到100%的回复率,在航空、医疗等一些要求精细的领域具有较高的应用价值。

图1位实施例5经二氯甲烷刻蚀掉后的扫面电镜(SEM)图片(表层中的PLA被刻蚀掉、剩下交联ENR)。

图3为实施例3、实施例5、实施例6在三次拉伸的形状回复率情况图。

实施例3