一种辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料的制备方法及反式-1,4-聚异戊二烯材料

文档序号:25733921发布日期:2021-07-06 18:42阅读:337来源:国知局
一种辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料的制备方法及反式-1,4-聚异戊二烯材料

本发明属于高分子技术领域,具体地说,涉及一种辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料的制备方法及反式-1,4-聚异戊二烯材料。



背景技术:

反式-1,4-聚异戊二烯(tpi)又称杜仲胶,国外称为古波塔胶、巴拉塔胶等,与通用天然橡胶(nr)和异戊橡胶(ir)是同分异构体。因tpi室温下易结晶,结晶熔点为60℃左右,所以可作为低熔点塑料用于医用固定矫形材料等。

反式-1,4-聚异戊二烯主要有两大来源,一种是天然高分子,如在中国广泛种植的杜仲树和东南亚热带雨林的古塔波树,以及南美的巴拉塔树。另一种则是由人工合成的反式-1,4-聚异戊二烯(stpi),属于合成高分子,而两种物质的主要差别在于天然的高分子存在酯基封端。

并且随着人们认识的不断深入,不仅探究了硫化的反式-1,4-聚异戊二烯在硫化程度即交联密度不同的三个阶段性质体现,还发现了反式-1,4-聚异戊二烯在作为交联网状结构上的优良的性质,关于反式-1,4-聚异戊二烯的硫化在专利(de327757)和专利(cn1039254a)都有研究,这为进一步研究反式-1,4-聚异戊二烯相关性质特性提供了发展动力。

反式-1,4-聚异戊二烯的分子链具有柔顺性,但由于反式链段的空间位阻较小,链段的运动更易排列规整,进而结晶,所以反式链段的柔顺性和规整性是相互矛盾的,规整性会抑制柔顺性的表达。

但是,反式-1,4-聚异戊二烯存在双键结构,双键结构为破坏反式链段的规整性,进而通过交联的手段贡献反式链段的各向同性提供了可能,进一步地,为反式链段的柔顺性的表达提供了可能。

目前,常见的交联的手段为硫化交联。通过添加硫磺,在反式链段之间形成双硫键,增大了反式链段之间的位阻,从而破坏了链段的规整性,抑制了反式-1,4-聚异戊二烯的结晶性。

但是,这种方法的缺点在于用硫磺来硫化胶料,不仅存在添加剂的引入使胶料的体系较为复杂、硫磺的引入污染环境等问题;而且,在产过程中,硫磺会产生一定的有毒气体,对工厂的工作人员的身心健康产生极大地危害。

在实践中还发现尽管加入的硫磺的量超过临界交联点所需的量,还是会存在一些结晶,这说明该方法并不能有效的抑制反式-1,4-聚异戊二烯的结晶行为。

因此,如何在有效抑制反式-1,4-聚异戊二烯的结晶行为的基础上,保持反式-1,4-聚异戊二烯材料体系的简单、节约能耗、降低生产成本,成为目前亟待解决的问题。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于克服现有的反式-1,4-聚异戊二烯结晶度高,交联过程复杂,交联后的反式-1,4-聚异戊二烯材料体系复杂,交联过程对环境危害较大的问题,提供一种辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料的制备方法及反式-1,4-聚异戊二烯材料,使得反式-1,4-聚异戊二烯结晶度低,交联后的反式-1,4-聚异戊二烯材料体系纯净,交联过程快捷,对环境友好,能耗较低,降低了生产成本。

为解决上述问题,本发明提供一种辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料的制备方法,对加工成型后的反式-1,4-聚异戊二烯样品进行聚集态调整和辐射处理,所述辐射处理包括以不同的辐照剂量率对所述样品进行辐射交联,所述聚集态调整包括以不同的温度处理所述样品,所述聚集态调整与辐射处理的执行顺序可调。

通过对加工成型后的反式-1,4-聚异戊二烯样品进行聚集态调整和辐射处理,能够有效降低反式-1,4-聚异戊二烯的结晶度,提高反式-1,4-聚异戊二烯材料的弹性。

进一步地,在辐射交联处理前对所述样品进行聚集态调整;

优选的,聚集态调整包括以60-200℃的温度处理所述样品,并进行冷淬;

优选的,处理时间为3-5min,并在液氮中冷淬2-3min。

进一步地,在辐射交联处理后对所述样品进行聚集态调整;

优选的,聚集态调整包括以80-200℃的温度处理所述样品;

优选的,处理时间为3-5min。

通过对反式-1,4-聚异戊二烯进行聚集态调整,可以很好的调控反式-1.4-聚异戊二烯的结晶度,并提高对辐射交联中交联密度的控制,和弹性回复率的控制。

进一步地,辐射处理包括:在惰性气体的保护下,利用γ射线对所述样品进行辐射交联,辐照剂量率范围为3-20kgy/h,

或者,在惰性气体的保护下,利用电子束对所述样品进行辐射交联,辐照剂量率范围为20-3.2×103kgy/h。

利用电子束和/或γ射线辐射交联处理反式-1,4-聚异戊二烯可以有效的破坏反式-1,4-聚异戊二烯的双键,形成链段之间的交联点,进而破坏反式-1,4-聚异戊二烯双键链段的规整性使得反式-1,4-聚异戊二烯链段的柔顺性发挥出来,进而将反式-1,4-聚异戊二烯的弹性作用有效的表达出来,抑制了反式-1,4-聚异戊二烯结晶,提高了反式-1,4-聚异戊二烯材料的弹性。其次,辐射交联处理的方式使得交联后的反式-1,4-聚异戊二烯体系较为纯净,具有优异的电学性能。

在惰性气体,如:氮气的保护下,对加工成型后的反式-1,4-聚异戊二烯进行辐射交联处理,能够有效防止在辐射交联过程中反式-1,4-聚异戊二烯发生氧化降解,影响反式-1,4-聚异戊二烯的使用性能。

反式-1,4-聚异戊二烯的加工成型中,“加工”包括密炼、开练、挤出、混炼等方式,“成型”包括模压、注塑、吹塑、层压等方式。

进一步地,辐射处理的辐射剂量的范围为0-1000kgy。

进一步地,在-100-150℃的温度下对所述样品进行辐射处理。

进一步地,将反式-1,4-聚异戊二烯与聚合物添加剂混合后加工成型,所述聚合物添加剂包括顺式-1,4-聚异戊二烯、聚丁二烯、丁苯橡胶、顺丁橡胶和聚乙烯中的一种或多种;

优选的,所述反式-1,4-聚异戊二烯为10-100重量份,聚合物添加剂为0-90重量份。

进一步地,将反式-1,4-聚异戊二烯与敏化剂混合后加工成型;

或者,将加工成型后的所述样品用敏化剂浸渍处理、水洗、干燥后进行聚集态调整和辐射处理;

优选的,浸渍处理的时间为0.5-2h;

优选的,浸渍处理的时间为1h;

优选的,在真空条件进行干燥,干燥温度为35-65℃,干燥时间为1.5-3h;

优选的,干燥温度为60℃,干燥时间为2h。

优选的,所述敏化剂包括四氯化碳、1.2-二氯化碳、氯苯和酯类中的一种或多种;

优选的,酯类包括二丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸正丁酯和丙烯酸正丁酯中的一种或多种。

进一步地,将50-100份反式-1,4-聚异戊二烯与0-50份填料混合后加工成型,所述填料包括炉法炭黑、槽法炭黑、白炭黑和滑石粉中的一种或多种。

本发明中的制备方法中聚合物添加剂、敏化剂和填料择一添加到反式-1,4-聚异戊二烯中。

或者,聚合物添加剂、敏化剂和填料按照一定的比例添加至反式-1,4-聚异戊二烯中。

本发明还提供一种辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料,通过上述制备方法制备;

优选的,所述反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为5-37%;

优选的,所述反式-1,4-聚异戊二烯材料的拉伸回复率为35-95%;优选的,所述反式-1,4-聚异戊二烯材料的断裂伸长率为60-1450%;

优选的,所述反式-1,4-聚异戊二烯材料的拉伸强度为4-60mpa。

采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明通过聚集态调整能够有效消除反式-1,4-聚异戊二烯的热历史,通过辐射交联,形成了反式-1,4-聚异戊二烯链段之间的交联点,破坏了反式-1,4-聚异戊二烯的双键,进而破坏了反式-1,4-聚异戊二烯双键链段的规整性,使得反式-1,4-聚异戊二烯链段的柔顺性发挥出来,抑制了反式-1,4-聚异戊二烯结晶,提高了反式-1,4-聚异戊二烯材料的弹性。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分,用来提供对本发明的进一步的理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但不构成对本发明的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:

图1是辐射交联前后的合成反式-1,4-聚异戊二烯的红外谱图;

图2是合成的反式-1.4-聚异戊二烯辐射前后的dsc曲线(a图代表了升温曲线,b图代表了降温曲线);

图3是天然反式-1,4-聚异戊二烯辐射交联前后的dsc曲线(a图代表了升温曲线,b图代表了降温曲线)。

需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

实施例1:

步骤1:通过模压的方式,将人工合成的反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,放入直径为30mm的试管中,并用试管塞塞紧。

步骤2:对试管进行抽真空处理,时间约3min,充分抽尽试管内存在的空气,随后通入氮气进行保护,操作反复三次,确保试管内无残余的空气。

步骤3:将加工成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用γ射线进行辐射交联处理,辐照剂量率为7.2kgy/h,辐照剂量为300kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例2:

控制其他条件与实施例1相同,区别仅为:在70℃下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用γ射线进行辐射交联处理。

实施例3:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,放入密封的塑料袋中,将塑料袋中的气体排除干净,充入氮气保护。

步骤2:将步骤1中得到的成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为300kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例4:

与实施例3的区别仅为:将步骤2中得到的辐射后的反式-1,4-聚异戊二烯放置于60℃的真空烤箱中5min,然后,放置于室温冷却。

实施例5:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,放入密封的塑料袋中,将塑料袋中的气体排除干净,充入氮气保护。

步骤2:将步骤1中得到的成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为20kgy/h,辐照剂量为300kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例6:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,放入密封的塑料袋中,将塑料袋中的气体排除干净,充入氮气保护。

步骤2:在温度为50℃下,将步骤1中得到的成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为300kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例7:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,放入密封的塑料袋中,将塑料袋中的气体排除干净,充入氮气保护。

步骤2:在70℃下,将步骤1中得到的成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为300kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例8:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条。

步骤2:将处理好的反式-1,4-聚异戊二烯样条放置于的真空烤箱内,在120℃下放置5min,随后,迅速将反式-1,4-聚异戊二烯放入到液氮中冷淬2-3min。

步骤3:将处理好的样品放入试管,并对试管进行抽真空处理,时间约3min,充分抽尽试管内存在的空气,随后通入氮气进行保护,操作反复三次,确保试管内无残余的空气。

步骤4:将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为300kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例9:

步骤1:通过模压的方式,将70份反式-1,4-聚异戊二烯和30份的聚丁二烯在150℃下密炼共混,将共混后的样品在150℃下模压成膜,放入密封的塑料袋中,将塑料袋中的气体排除干净,充入氮气保护。

步骤2:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为300kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例10:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条。

步骤2:将样条放置于配置好的含量为10%的三烯丙基异氰脲酸酯溶剂中,浸渍1h,将浸渍好的样条进行抽滤,放入密封的塑料袋中,排除空气,充入氮气保护。

步骤3:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为20kgy,并将辐射交联后的产品在60℃的真空烤箱里放置2h干燥。

实施例11:

步骤1:通过模压的方式,将70份反式-1,4-聚异戊二烯和30份的白炭黑在120℃下密炼共混,将共混后的样品在120℃下模压成膜,放入密封的塑料袋中,将塑料袋中的气体排除干净,充入氮气保护。

步骤2:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为300kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例12:

步骤1:通过模压的方式,将50份反式-1,4-聚异戊二烯与50份顺式-1,4-聚异戊二烯密炼,模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条,放入直径为30mm的试管中,并用试管塞塞紧。

步骤2:对试管进行抽真空处理,时间约3min,充分抽尽试管内存在的空气,随后通入氮气进行保护,操作反复三次,确保试管内无残余的空气。

步骤3:在-100℃下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用γ射线进行辐射交联处理,辐照剂量率为3kgy/h,辐照剂量为1000kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例13:

步骤1:通过模压的方式,将50份反式-1,4-聚异戊二烯与50份聚乙烯密炼,模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条,放入直径为30mm的试管中,并用试管塞塞紧。

步骤2:对试管进行抽真空处理,时间约3min,充分抽尽试管内存在的空气,随后通入氮气进行保护,操作反复三次,确保试管内无残余的空气。

步骤3:在150℃下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用γ射线进行辐射交联处理,辐照剂量率为9kgy/h,辐照剂量为800kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例14:

通过模压的方式,将50份反式-1,4-聚异戊二烯与50份聚乙烯密炼,模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条,放入直径为30mm的试管中,并用试管塞塞紧。

步骤2:对试管进行抽真空处理,时间约3min,充分抽尽试管内存在的空气,随后通入氮气进行保护,操作反复三次,确保试管内无残余的空气。

步骤3:在100℃下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3×103kgy/h,辐照剂量为800kgy,得到辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料。

实施例15:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条。

步骤2:将样条放置于配置好的三烯丙基异氰脲酸酯溶剂中,浸渍0.5h,将浸渍好的样条进行抽滤,放入密封的塑料袋中,排除空气,充入氮气保护。

步骤3:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为20kgy,并将辐射交联后的产品在60℃的真空烤箱里放置2h干燥。

实施例16:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条。

步骤2:将样条放置于配置好的1.2-二氯化碳中,浸渍2h,将浸渍好的样条进行抽滤,放入密封的塑料袋中,排除空气。

步骤3:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为20kgy,并将辐射交联后的产品在60℃的真空烤箱里放置1.5h干燥。

实施例17:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条。

步骤2:将样条放置于配置好的氯苯中,浸渍0.5h,将浸渍好的样条进行抽滤,放入密封的塑料袋中,排除空气,并充入氮气保护。

步骤3:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为20kgy,并将辐射交联后的产品在55℃的真空烤箱里放置3h干燥。

实施例18:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜。

步骤2:将步骤1中得到的成型后的反式-1,4-聚异戊二烯放置于80℃的真空烤箱中3min,然后,缓慢冷却,将冷却后的反式-1,4-聚异戊二烯进行辐射交联处理。

步骤3:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为20kgy,并将辐射交联后的产品在55℃的真空烤箱里放置3h干燥。

实施例19:

步骤1:通过模压的方式,将80份反式-1,4-聚异戊二烯和20份滑石粉在120℃下模压成膜。

步骤2:将步骤1中得到的成型后的反式-1,4-聚异戊二烯放置于200℃的真空烤箱中4min,然后,放置于室温冷却,将冷却后的反式-1,4-聚异戊二烯进行辐射交联处理。

步骤3:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为20kgy,并将辐射交联后的产品在55℃的真空烤箱里放置3h干燥。

实施例20:

步骤1:通过模压的方式,将50份反式-1,4-聚异戊二烯和50份炭黑在120℃下模压成膜。

步骤2:将步骤1中得到的成型后的反式-1,4-聚异戊二烯放置于100℃的真空烤箱中4min,然后,放置于室温冷却,将冷却后的反式-1,4-聚异戊二烯进行辐射交联处理。

步骤3:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为20kgy,并将辐射交联后的产品在55℃的真空烤箱里放置3h干燥。

实施例21:

步骤1:通过模压的方式,将40份反式-1,4-聚异戊二烯、30份顺式-1.4-聚异戊二烯和30份聚丁二烯密炼,模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条。

步骤2:将样条放入密封的塑料袋中,将塑料袋中的气体排除干净,充入氮气保护。

步骤3:在室温下,将样条利用电子束进行辐射交联处理,辐射剂量率为2.3×103kgy,辐射剂量为300kgy。

实施例22:

步骤1:通过模压的方式,将40份反式-1,4-聚异戊二烯、25份顺式-1.4-聚异戊二烯、30份炭黑和5份三烯丙基异氰酸酯密炼,模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条。

步骤2:将样条放入密封的塑料袋中,将塑料袋中的气体排除干净,充入氮气保护。

步骤3:在室温下,将样条利用电子束进行辐射交联处理,辐射剂量率为2.3×103kgy,辐射剂量为300kgy。

实施例23:

步骤1:通过模压的方式,将反式-1,4-聚异戊二烯在120℃下模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条。

步骤2:将样条放入密封的塑料袋中,排除空气,充入氮气保护。

步骤3:在室温下,将成型后的反式-1,4-聚异戊二烯利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为20kgy,并将辐射交联后的产品在60℃的真空烤箱里放置2h干燥。

实施例24:

步骤1:将反式-1,4-聚异戊二烯与含量为10%的三烯丙基异氰脲酸酯溶剂混合,混合后通过模压的方式在120℃下模压成膜,并把膜裁剪成宽为28mm样条。

步骤2:将样条放置放入密封的塑料袋中,排除空气,充入氮气保护。

步骤3:在室温下,将样条利用电子束进行辐射交联处理,辐照剂量率为2.3x103kgy/h,辐照剂量为20kgy,并将辐射交联后的产品在60℃的真空烤箱里放置2h干燥。

对比例1:

本对比例与实施例1的区别仅在于:未对成型后的反式-1,4-聚异戊二烯进行辐射交联处理。

对比例2:

本对比例与实施例1的区别仅在于:反式-1,4-聚异戊二烯为天然杜仲胶。

对比例3:

本对比例与实施例1的区别仅在于:未对天然杜仲胶进行辐射交联处理。

本发明中,将实施例1-实施例11的辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度、拉伸强度、断裂伸长率和拉伸回复率进行检测,检测结果如下表1所示:

表1:

由上表可知,本发明中的得到的辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度范围为5-37%,拉伸强度的范围为4-60mpa,断裂伸长率的范围是60-1450%,拉伸回复率为35-95%。

本发明可以通过控制辐射温度、辐照剂量、辐照剂量率等使得反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度可在5%到37%之间调节;断裂伸长率可在60%和1450%之间调节,拉伸回复率可在35%到95%之间调节。根据结晶度和反式-1,4-聚异戊二烯材料的力学性质不同,反式-1,4-聚异戊二烯材料可作为形状记忆高分子材料、弹性体和橡胶等应用到生产生活中。

进一步地,由表1中的实施例1和实施例2可知,实施例1的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为35%,拉伸回复率为42%;实施例2的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为10%,拉伸回复率为95%。即辐射交联处理的温度越高,对应的结晶度越低,拉伸回复率越高。

由表1中的实施例3和实施例4可知,实施例3的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为34%,拉伸回复率为45%;实施例4的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为22%,拉伸回复率为60%。即成型后的反式-1,4-聚异戊二烯放置于真空烤箱中热处理后,进行辐射交联,消除了反式-1,4-聚异戊二烯的热历史,降低了反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度,提高了拉伸回复率。

由表1中的实施例6和实施例7可知,实施例6的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为12%,拉伸回复率为90%;实施例7的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为7%,拉伸回复率为95%。即成型后的反式-1,4-聚异戊二烯在高温条件下进行辐射交联,能够有效降低结晶度,提高反式-1,4-聚异戊二烯材料的拉伸回复率,有利于改善反式-1,4-聚异戊二烯的性能。

由表1中的实施例3和实施例9可知,实施例3的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为34%,拉伸回复率为45%;实施例9的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为18%,拉伸回复率为80%。即通过在反式-1,4-聚异戊二烯中混合聚丁二烯,能够有效降低反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度,同时有效提升拉伸回复率。

由表1中的实施例3和实施例11可知,实施例3的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为34%,拉伸回复率为45%;实施例11的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为20%,拉伸回复率为75%。即通过在反式-1,4-聚异戊二烯中混合白炭黑,能够有效降低反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度,同时有效提升拉伸回复率。

由表1中的实施例22和实施例11可知,实施例22的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为5%,拉伸回复率为90%;实施例11的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为20%,拉伸回复率为75%;由此可见,辐射交联前在反式-1,4-聚异戊二烯材料中加入敏化剂、填料和聚合物添加剂,有效降低了反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度,增大了拉伸回复率,提高了辐射效率,降低了能量消耗。

由表1中的,实施例10和实施例23可知,实施例10的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为25%;实施例23的反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度为30%,由此可见,在辐射交联前对反式-1,4-聚异戊二烯材料加入敏化剂,有效降低了反式-1,4-聚异戊二烯材料的结晶度,提高了辐射效率,降低了能量消耗。

本发明中,辐射交联前后的反式-1,4-聚异戊二烯的颜色由白色变成了淡黄色,说明在辐射交联处理后,反式-1,4-聚异戊二烯发生了化学变化。

本发明还对实施例1得到的辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料和对比例1得到的反式-1,4-聚异戊二烯材料进行了红外检测,检测结果如图1所示。

由图1可知,辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料和反式-1,4-聚异戊二烯材料的红外谱图几乎没有变化,说明辐射交联处理后反式-1,4-聚异戊二烯材料的特征官能团并没有发生变化。

此外,将辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料放入氯仿溶液中,发现辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料不溶解,只溶胀,进一步说明了辐射交联过的反式-1,4-聚异戊二烯成功进行了交联反应。

本发明还对实施例1得到的辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料和对比例1得到的反式-1,4-聚异戊二烯材料进行了dsc热分析,结果如图2所示。

由图2可知,合成的反式-1,4-聚异戊二烯的样品经过辐射交联之后对比未辐射交联的反式-1,4-聚异戊二烯,在二次升温曲线上发现熔点温度下降,结晶度下降,晶型的形态比例发生改变;降温曲线上发现结晶温度下降。由此表明,经过辐射交联的反式-1,4-聚异戊二烯链段的交联结构限制了链段的运动和重排,使结晶过程滞后,结晶困难,结晶度下降。

本发明还对对比例2得到的辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料和对比例3的未辐射交联的反式-1,4-聚异戊二烯进行了dsc热分析,结果如图3所示。

由图3可知,辐射交联天然反式-1,4-聚异戊二烯材料在二次升温曲线上发现熔点温度下降,结晶度下降,晶型的形态比例发生改变,降温曲线上发现结晶温度下降。说明经过辐射交联反式-1,4-聚异戊二烯材料的交联结构限制了链段的运动和重排,导致结晶困难,结晶度下降。

由于交联结构的存在使结晶的过程并不完善,片晶的厚度,完善度下降必然导致熔点温度的下降,而结晶温度的下降是因为交联结构限制了链段的运动,使结晶过程滞后。相较于人工合成的反式-1,4-聚异戊二烯,天然杜仲胶更容易形成β晶,所以熔融曲线上可以发现主要是β晶熔融,原因可能是天然杜仲胶中含有一些小分子物质和杂质,从而起到成核剂的作用,因而会主要形成β晶。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。

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