[发明专利]一种蓖麻油酸基弹性体

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓖麻油酸基弹性体，属于高分子材料技术领域。

背景技术

目前，高分子材料大多数依赖于石油资源。近年来，石油资源的紧缺和石油消耗量的持续攀升对高分子材料行业造成了很大的冲击，因此，发展非石油基的生物材料是化工材料行业可持续发展的一条途径。而且，由生物质单体合成制备的新型有机高分子大多能在自然界中降解成二氧化碳和水，可以缓解目前由塑料引起的“白色污染”问题。

本发明所用的主要单体为蓖麻油酸(HSA)，共聚单体为3，4-二羟基肉桂酸(咖啡酸，DHCA)，对羟基肉桂酸(香豆酸，4HCA)，它们均可从植物中提取，来源广泛，属于可再生的生物质原料。本发明采用逐步缩聚的方法制备蓖麻油酸基弹性体，该弹性体具有紫外光反应活性和生物降解性，弹性体力学性能的调节可通过改变投料比和紫外光交联程度来实现。这种蓖麻油酸基弹性体既可以作为一种通用的橡胶材料，也可以作为一种生物医用材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种蓖麻油酸基弹性体，其具有紫外光反应活性、生物降解性和良好的物理机械性能。

本发明的技术方案：一种蓖麻油酸基弹性体，该类弹性体是由单体1-蓖麻油酸和单体2-3，4-二羟基肉桂酸(DHCA)或对羟基肉桂酸(4HCA)共聚而得，单体1∶单体2摩尔比为1∶0.2～4。

以蓖麻油酸和咖啡酸为单体时，所得共聚物的结构为：

n＝50-400，表示成P(HSA-co-DHCA)。

以蓖麻油酸和香豆酸为单体时，所得共聚物的结构为：

n＝50-400，表示成P(HSA-co-4HCA)。

所述的蓖麻油酸基弹性体，直接以蓖麻油酸为主单体，咖啡酸或香豆酸为共聚单体，乙酸钠为催化剂，乙酸酐为溶剂，采用逐步缩聚的方法得到蓖麻油酸基弹性体；

催化剂的用量为蓖麻油酸量的1mol％，溶剂的用量为总单体用量的5～10倍，按配比称取单体1、单体2和无水乙酸钠置于反应器中，加入乙酸酐，在搅拌下升温至140～160℃，反应1-2h；然后在搅拌下升温到190～200℃之间，再持续反应6～12h后，停止加热，冷却；整个逐步缩聚过程在氮气和避光的条件下进行；反应完毕后，经过洗涤、纯化得到弹性体。

本发明的有益效果：本发明采用逐步缩聚的方法制得的蓖麻油酸基弹性体具有紫外光反应活性和生物降解性，弹性体力学性能的调节可通过改变投料比和紫外光交联程度来实现。这种蓖麻油酸基弹性体既可以作为一种通用的橡胶材料，也可以作为一种生物医用材料。

附图说明

图1弹性体P(HSA-co-DHCA)的红外谱图，其中蓖麻油酸与咖啡酸的摩尔比为1∶4(a)，蓖麻油酸与咖啡酸的摩尔比为3∶4(b)。

图2弹性体P(HSA-co-DHCA)的核磁氢谱图。

图3弹性体P(HSA-co-DHCA)在照射紫外光交联前后降解速率(样品在pH＝11.4的缓冲溶液种质量损失率)。

具体实施方式

实施例1

称取蓖麻油酸149g(0.5mol)，咖啡酸18g(0.1mol)，乙酸钠0.45g(5mmol)，乙酸酐1.2L，加入到2L反应釜中，在搅拌下升温至140℃，反应1h后，逐渐升温至190℃，搅拌、恒温反应6h，整个反应在氮气保护和避光条件下进行。用去离子水洗涤两次，在乙醇中再沉淀两次，然后在30℃下恒温干燥，得到聚合产物。所得蓖麻油酸基弹性体再经平板硫化机进行热压和冷压，得到弹性体样品，并将所得样品经过紫外灯照射2个小时，再进行裁剪制备标准样条，分别对紫外光照射前后的样品进行拉伸性能测试。其结果见表1。所得共聚物的结构为：

n＝50-400，表示成P(HSA-co-DHCA)。

实施例2

除了所述的蓖麻油酸与咖啡酸摩尔配比2∶1以外，其余条件均与实施例1相同。所得蓖麻油酸基弹性体再经平板硫化机进行热压和冷压，得到弹性体样品，并将所得样品经过紫外灯照射2h，再进行裁剪制备标准样条，分别对紫外光照射前后的样品进行拉伸性能测试。其结果见表1。

实施例3

除了所述的蓖麻油酸与咖啡酸摩尔配比1∶1以外，其余条件均与实施例1相同。所得蓖麻油酸基弹性体再经平板硫化机进行热压和冷压，得到弹性体样品，并将所得样品经过紫外灯照射2h，再进行裁剪制备标准样条，分别对紫外光照射前后的样品进行拉伸性能测试。其结果见表1。

实施例4