[发明专利]可降解橡胶材料及其制备方法，及应用

说明书

本发明提供一种可降解橡胶材料及其制备方法，及应用，可降解橡胶材料以重量份计，包括：聚异戊二烯20～40份、顺丁橡胶20～60份、丁苯橡胶10～20份，生物膨胀剂1～5份、谷氨酸组合物0.1～2份和生物复合酶0.1～3份，谷氨酸组合物包含谷氨酸、戊二酸和聚乳酸，生物复合酶为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶和连接酶中的一种或多种。可降解橡胶材料的谷氨酸组合物和生物复合酶能够吸引土壤中的微生物靠近橡胶材料，当材料周围的微生物达到一定数量时，将周围的氧转化为二氧化碳和水。随着填埋后土壤温度的升高，材料内部的生物膨胀剂使材料中分子变大，微生物菌群汲取谷氨酸组合物和生物复合酶为养分，分泌出的酶或酸性物质将大分子逐渐分解为小分子。

技术领域

本发明属于可降解材料技术领域，具体涉及一种可降解橡胶材料。

背景技术

塑料制品及合成橡胶制品在工业上被大批量生产，并且同时被广泛地用于日常生活和工业领域中。许多塑料制品或合成橡胶制品在自然环境中不降解或降解时间过长，因此，造成越来越严重的环境污染。在众多塑料制品或合成橡胶制品中，鞋材是其中生产量较大的生活用品。

近几年，中国每年生产各种鞋超过100亿双，占全球制鞋总量的66％，是世界最大的鞋类制造基地，同时，也是世界上鞋子消耗最大的国家之一。根据数据显示，塑料制品及合成橡胶制品所需要降解时间为1000年。所以通过各种技术和手段去解决这些不环保的行为就成了一种鞋子设计领域的全新趋势，当生态与技术相结合、与创意相碰撞，就成了解决人们生活所需的可观资源，而不是造成垃圾围城困境的难题。而环保理念的注入可能也会为制鞋领域的未来。

橡胶的综合性能较好，被广泛地用于生产各种生活用品，如鞋子，鞋底、鞋垫、瑜伽垫、保护壳、包装盒等。但目前，橡胶制品多为难降解材料，在丢弃后，容易造成材料堆积、环境污染，因此，亟需发明一种可降解且降解速度快的橡胶材料。

发明内容

本发明目的在于提供一种降解速度快，且降解率高的可降解橡胶材料。

为实现上述目的，本发明提供一种可降解橡胶材料，以重量份计，包括：聚异戊二烯20～40份、顺丁橡胶20～60份、丁苯橡胶10～20份，生物膨胀剂0.1～5份、谷氨酸组合物0.1～2份和生物复合酶0.1～3份，所述谷氨酸组合物包含谷氨酸、戊二酸和聚乳酸，所述生物复合酶为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶和连接酶中的一种或多种。

较佳地，所述可降解橡胶材料还包含木质素和载体树脂，以重量份计，所述木质素的含量为0.1～0.8份，所述载体树脂的含量为2～6份。木质素在橡胶材料制品中，可显著提高橡胶材料的力学性能，且木质素价格低廉，可降低生产成本。本发明中木质素与醋酸乙烯共聚物混合，其中木质素是生物可降解材料，随着木质素的降解，可降解橡胶材料的比表面积逐渐增大，从而有效提高本发明中可降解橡胶材料的降解率。载体树脂有利于各个组份的均匀混合，可加快本发明中可降解橡胶材料的生物降解。

较佳地，所述可降解橡胶材料还包括白烟、白烟活性剂、软化油、硫磺、促进剂、防吐霜剂和添加剂，以重量份计，所述白烟的含量为5～30份，所述白烟活性剂的含量为1～5份，所述软化油的含量为5～10份，所述硫磺的含量为0.5～3份，所述促进剂的含量为0.1～2份，所述防吐霜剂的含量为0.5～3份，所述添加剂的含量为0.5～5份。本发明中提供的可降解橡胶材料具有较强的稳定性、耐磨性和柔韧性，在生产橡胶制品(如鞋材、滑板、模具等)中具有重要的应用价值。其中，白烟能够提高橡胶材料的耐磨性、抗滑性和抗撕裂强度；防吐霜剂是一种中和型抗氧化剂，可改进橡胶材料的抗氧化性和稳定性。

较佳地，所述促进剂选自DM硫磺促进剂、M硫磺促进剂和TS促进剂的一种或多种。