專利名稱：杜仲樹(shù)膠型提取物功能材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于天然高分子材料的開(kāi)發(fā)利用，系以杜仲樹(shù)膠提取物為原料采用相應(yīng)方法，開(kāi)發(fā)出系列功能材料。
本專利發(fā)明之前，杜仲樹(shù)膠的開(kāi)發(fā)利用，經(jīng)歷了兩個(gè)時(shí)期。一是本世紀(jì)三十年代，蘇聯(lián)進(jìn)行的杜仲樹(shù)膠的開(kāi)發(fā)，是由于當(dāng)時(shí)資本主義國(guó)家封鎖需要自行開(kāi)發(fā)這類材料，作為塑料代用品，如海底電纜，絕緣制品高爾夫球，粘合劑等，(《馬萊樹(shù)膠》1955年出版10-11頁(yè))。其后是五十年代，我國(guó)開(kāi)始建立大面積杜仲營(yíng)造林，并同時(shí)進(jìn)行了提膠的小規(guī)模開(kāi)發(fā)，其目的也只是企圖用于海底電纜，粘合劑及混練膠改性劑等，(《杜仲林的營(yíng)造及杜仲樹(shù)的利用》1959年出版101-102頁(yè))，但上述杜仲膠的開(kāi)發(fā)利用均由于價(jià)格昂貴及應(yīng)用范圍有限，得不到發(fā)展，使一度興起的開(kāi)發(fā)又趨衰落。
中國(guó)科學(xué)院杜仲膠研究小組，由于在提膠方法上向更加經(jīng)濟(jì)化，適用化方面取得進(jìn)展(中國(guó)專利86100216)并同時(shí)對(duì)提膠后的廢渣液進(jìn)行綜合利用，在取得綜合經(jīng)濟(jì)效益上有了新進(jìn)展，從而刺激了對(duì)杜仲樹(shù)膠在更廣范圍的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。由于杜仲樹(shù)是我國(guó)特有經(jīng)濟(jì)林，可在我國(guó)廣大地區(qū)普遍種植，又不和糧食爭(zhēng)地可在山區(qū)，丘陵地帶生長(zhǎng)，可適種范圍比天然橡膠廣泛得多，它的皮，葉子和種子中含有豐富的樹(shù)膠狀物質(zhì)，其性能獨(dú)特，可開(kāi)發(fā)作為特殊用途的功能材料。今后如在應(yīng)用上獲得突破，則會(huì)帶來(lái)極大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明屬于高分子功能材料領(lǐng)域。
本發(fā)明的基本技術(shù)構(gòu)思和內(nèi)容是，利用杜仲樹(shù)膠的室溫結(jié)晶性及含雙烯特征，對(duì)其進(jìn)行加工，以獲得多種用途的材料，尤其是各種功能材料。本發(fā)明基于研究實(shí)驗(yàn)，提出了以杜仲樹(shù)膠為特征材料組成的配方體系，已將其加工成溫控材料它們能產(chǎn)生靈敏和大幅度的熱可逆形變作用，例如在50℃以上發(fā)生特定形狀的變形，而在常溫下變硬，已用這種材料首次作成了新型溫控開(kāi)關(guān)(見(jiàn)另一專利88207365.6);根據(jù)軟化溫度極適合于外科臨床操作和室溫下剛度好可制成代石膏用醫(yī)用夾板及假肢套;根據(jù)熱回彈性及可變形性可制成異型管徑接管，密封墊圈，兒童玩具魔術(shù)及藝術(shù)制品以及保密性迷惑性強(qiáng)的軍事用品等。
以杜仲樹(shù)膠為特征的功能材料配方杜仲樹(shù)膠100份硫磺≤4份含硫促進(jìn)劑≤3份ZnO≤3份帶色填料≤40份防老劑≤3份增硬填料≤40份增韌橡膠≤80份上述配方中含硫促進(jìn)劑為CZ，M，DM，TMTD等，防老劑為防老甲、防老丁等，增硬填料為二氧化硅等，增韌劑為聚乙烯、反式聚異戊二烯、氧化聚乙烯等。
將上述體系在普通塑料加工用雙輥筒上混勻后，加熱到150℃加壓成型，制成條狀或棒狀材料，即可作成溫控材料，它與指示元件及復(fù)位元件組合即可形成溫控開(kāi)關(guān)，杜仲膠溫控開(kāi)關(guān)控溫范圍在35℃-50℃。這種高分子溫控材料是高分子應(yīng)用領(lǐng)域的一種新的突破，是一種新型溫控方式，比水銀溫控元件可靠(后者易碎，不易處理);與金屬溫控材料比，如在水中使用，不會(huì)由于生銹而引起誤動(dòng)作。
采用相似體系用適當(dāng)機(jī)器加工成板材或筒材，再根據(jù)醫(yī)療使用時(shí)要求進(jìn)一步加工成特定形狀即可制成代石膏用夾板或假肢套。制作夾板時(shí)，只要事先根據(jù)病人部位形狀，裁剪好一定大小的膠板，先在50-60℃水中浸軟，再包在病人手術(shù)部位，冷后變硬即起固定作用;做假肢時(shí)只需把筒狀材料套在殘肢上稍稍加熱使材料變軟即可很好地與殘肢貼合，冷后即得剛性很好假肢套。這種材料特點(diǎn)做夾板時(shí)，此石膏夾板方便、干凈，病人手術(shù)部位感覺(jué)舒適;做假肢套時(shí)更方便，不必反復(fù)制模、修模，一次成型即可，無(wú)疑這將是一類極好的天然醫(yī)用材料。
如果這種材料置于所需模子中加熱加壓成型，即可得到特定形狀的材料，這種材料在使用，存放，運(yùn)輸中可經(jīng)歷任何一種基應(yīng)力(如拉伸、壓縮、彎曲、剪切)，或隨機(jī)的復(fù)合力而變形，在受熱后又可回到原來(lái)形狀，這類材料的變形←→形狀恢復(fù)功能形式有拉伸(或擴(kuò)張)←→恢復(fù)、壓縮(壓平)←→恢復(fù)、折疊←→恢復(fù)、卷曲(或彎曲)←→恢復(fù)，扭曲←→恢復(fù)，剪斜←→恢復(fù)等多種形式。如根據(jù)拉伸(擴(kuò)張)力可作成兩個(gè)不同管徑管子的聯(lián)接固定材料，根據(jù)壓平←→恢復(fù)可作密封墊圈材料;根據(jù)隨機(jī)變形←→恢復(fù)可作成兒童玩具，魔術(shù)制品，藝術(shù)制品及保密性隱蔽性，迷惑性強(qiáng)的軍事用品等。無(wú)疑它將是一類生命力極強(qiáng)的材料。
實(shí)施例1配方杜仲樹(shù)膠100份硫磺1-2份含硫促進(jìn)劑M1份ZnO1份帶色填料10份增韌膠(聚乙烯或反式-聚異戊二烯或氧化聚乙烯)80份增硬填料(二氧化硅)10份將上述配方在雙輥機(jī)上混勻，在壓機(jī)上加熱加壓成條狀或棒狀，即可制成溫控元件。
實(shí)施例2配方杜仲膠100份硫磺0.5份含硫促進(jìn)劑(CZ)0.15份ZnO0.15份帶色填料15份增韌膠(氧化聚乙烯)1.5份增硬填料(二氧化硅)15份將以上配方在雙輥機(jī)上混勻，在壓機(jī)上加熱壓成板材(或擠出成筒材)即可加工成代石膏用夾板或假肢套材料備用。
實(shí)施例3配方杜仲樹(shù)膠100份硫磺1-1.5份含硫促進(jìn)劑DM1份ZnO1份帶色填料5-10份增韌膠反式聚異戊二烯5份增硬填料sio25-10份將以上配方在雙輥機(jī)上混勻，再在需要的模子中加熱加壓成型;根據(jù)模型的不同可做成異型管徑管子聯(lián)接材料，密封墊圈，兒童玩具，魔術(shù)及藝術(shù)制品，及軍事用品。
制造聯(lián)接固定材料原理(見(jiàn)

圖1)將杜仲樹(shù)膠配方加工成管子形(圖1中1)，其內(nèi)徑比需聯(lián)接的兩個(gè)不同管徑管子外徑要小(圖1中2、3)，如將管1加熱，它會(huì)變軟，施以擴(kuò)張力，則它的管徑會(huì)變得大于管2、及3、這時(shí)可自由地套在管子2、3上，若在加熱下把外力去掉，管1會(huì)收縮，又緊緊地套在管子2及3上，待冷卻后管1會(huì)變硬，即可對(duì)管2、3起聯(lián)接固定作用。(見(jiàn)組合圖2);同理如果加工成園圈，則根據(jù)壓平←→恢復(fù)原理制成密封墊圈;可根據(jù)隨機(jī)變形←→恢復(fù)原理，即可做成兒童玩具，魔術(shù)及藝術(shù)制品及軍事保密用品。
權(quán)利要求
1.一種高分子功能材料，其特征在于以杜仲樹(shù)膠為主要原料的組成配方和制法，其基本原料配方是杜仲樹(shù)膠100份、硫磺0.5-4份、含硫促進(jìn)劑0.5-3份、氧化鋅0.5-3份，帶色填料5-20份、防老劑1-3份、增韌膠5-80份、增硬填料5-30份，其加工制法是將此配方組成的原料在普通塑料加工用雙輥機(jī)上混合均勻，再在擠壓機(jī)上加熱到軟化點(diǎn)并加壓成型為條狀或棒狀、板型、筒型、密封填圈以及可隨機(jī)進(jìn)行熱形變處理的杜仲橡膠類功能材料。
2.如權(quán)利要求1所述的高分子功能材料，其特征在于所說(shuō)的含硫促進(jìn)劑為…CZ，DM，M，TMTD等，防老劑為…防老甲，防老D等，增韌膠為聚乙烯、反式異戊二烯和氧化聚乙烯，增硬填料為二氧化硅。
3.如權(quán)利要求1，2所述的高分子功能材料，其特征在于制取條棒狀溫控材料的最佳原料組成配方是杜仲膠100份，硫磺1-2份、含硫促進(jìn)劑0.5-1份、氧化鋅0.5-1份、帶色劑5-10份、增韌膠劑50份、增硬填料5-10份、防老劑1-2份，將此配方的原料在雙輥機(jī)上混合均勻，再在擠壓機(jī)上按照所需形狀加熱加壓成型。
4.如權(quán)利1，2所述的高分子功能材料，其特征在于制作醫(yī)用板型或筒型假肢材料的最佳原料組成配方是杜仲樹(shù)膠100份、硫磺0.5份、含硫促進(jìn)劑0.5份、氧化鋅0.5份、帶色填料10份、增韌膠15份、增硬填料15份、防老劑1-2份，將此配方組成的原料在雙輥機(jī)上混合均勻，再在擠壓機(jī)上加熱加壓成型。
5.如權(quán)利要求1，2所述的高分子功能材料，其特征在于制作熱冷處理可逆形變材料，包括拉伸(或擴(kuò)張)←→恢復(fù)、壓縮(壓平)←→恢復(fù)、折疊←→恢復(fù)、卷曲(或彎曲)←→恢復(fù)、扭曲←→恢復(fù)、剪斜←→恢復(fù)多種類型形變材料，例如制作異形管子固定聯(lián)接材料、密封墊圈、形狀變換兒童玩具和魔術(shù)藝術(shù)品及軍用偽裝形變保密用品的最佳原料組成配方是杜仲膠100份、硫磺1-2份、含硫促進(jìn)劑0.5-1份、氧化鋅0.5-1份、帶色填料5-10份、增韌膠5份、增硬填料5-10份、防老劑1-2份，將此配方的原料在雙輥機(jī)上混合均勻，再按所需模型或形狀加溫加壓成型。
全文摘要
本發(fā)明系利用我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)森林，杜仲樹(shù)的樹(shù)膠型提取物為原料制備新型功能材料，它是根據(jù)這種樹(shù)膠的室溫變硬性及受熱可逆形變的特點(diǎn)，制備成一種新型的溫控材料，醫(yī)用夾板及假肢材料；根據(jù)多元應(yīng)變恢復(fù)功能(拉伸恢復(fù)，壓縮恢復(fù)，彎曲(卷曲)恢復(fù)，折疊恢復(fù)，扭曲恢復(fù)，剪斜恢復(fù)及隨機(jī)形變恢復(fù)等)可以制成密封材料，聯(lián)接固定材料，兒童用品，魔術(shù)及藝術(shù)制品，以及軍事保密制品等。
文檔編號(hào)C08L93/00GK1038825SQ8810374
公開(kāi)日1990年1月17日 申請(qǐng)日期1988年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月24日
發(fā)明者嚴(yán)瑞芳, 薛兆弘, 劉必前, 田秀蘭, 翟文慧, 王景春, 魏守左, 陳廷勇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所