白炭黑增强月桂烯生物基弹性体材料的研究

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萜烯是自然界中广泛存在的一类碳氢化合物,其最小结构单元是异戊二烯(C5)[1]。月桂烯属于单萜烯(C10),可从马鞭草、柏树、月桂树等植物中提取。商业化的月桂烯产品主要通过松节油中的β薇烯提取(松节油中β蒎烯的含量为0.5~28%),全球松节油的年产量超过30万吨[2]。另外,月桂烯还可通过发酵获得[3]。目前月桂烯主要用于制备香料等精细化学品中,尽管月桂烯作为一种异戊二烯二聚体,与异戊二烯结构相似,但是对于月桂烯聚合物的研究和应用还比较少。且主要集中在立构规整聚合物的合成[4]。本研究以月桂烯为主要原料,将其与衣康酸二乙酯共聚制备聚(月桂烯-co-衣康酸二乙酯),其中衣康酸二乙酯的含量为10~60%。衣康酸二乙酯由衣康酸与乙醇酯化得到。采用自由基乳液聚合方法合成了数均分子量71000到174000的共聚物。玻璃化转变温度为-17.8℃到-46.1℃。采用50phr纳米白炭黑补强,硅烷偶联剂原位改性,60%月桂烯含量的白炭黑/聚(月桂烯-co-衣康酸二乙酯)复合材料的拉伸强度为9.2MPa,断裂伸长率为443%[5]。具备了一定的工程应用潜力,且该生物基弹性体复合材料的橡胶基体和纳米填料均来自可再生资源。
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