乳清蛋白对天然橡胶性能的影响

通过外加乳清蛋白的方式研究了蛋白质对天然生胶理化性能和硫化胶的力学性能、老化性能、硫化特性、交联密度及动态热机械性能的影响。结果表明:天然生胶中加入乳清蛋白后,随着蛋白质含量的增加,门尼粘度升高,正硫化时间缩短,硫化胶的力学性能及热老化性能提高;在测试范围内,硫化胶的交联密度升高,储能模量和玻璃化温度都随着蛋白质含量的增加而增大。     

2-巯基苯并噻唑制备的恒粘天然橡胶加工性能的研究

采用2-巯基苯并噻唑制备恒粘天然橡胶（MBT-CVNR）,并与盐酸羟胺制备的恒粘天然橡胶（HH-CVNR）进行对比,采用橡胶加工分析仪并结合交联密度、硫化特性、分子量、门尼粘度和凝胶含量研究加速贮存前后恒粘剂对天然橡胶(NR)加工性能的影响,同时探究交联密度、硫化特性、分子量、门尼粘度和凝胶含量与加工性能之间的关系。结果表明：加速贮存前,加入恒粘剂后,NR的交联密度、分子量、门尼粘度、凝胶含量和弹性模量都减小,损耗因子增大;加速贮存后,NR和HH-CVNR的交联密度、分子量、门尼粘度和凝胶含量都出现增大趋势,NR增大最多,流动性明显变差,加工性能最差,而MBT-CVNR几乎没有变化,加工性能受影响不大。     

割胶制度和凝固工艺对天然橡胶性能影响的研究

主要研究了四种割胶制度和两种凝固工艺对天然橡胶硫化特性、力学等性能的影响。结果表明,采用乙酸凝固工艺,低刺激强度、高割胶频率对应的生胶具有较高的门尼粘度、良好的硫化特性和静态力学性能;采用微生物凝固工艺,低刺激强度、低割胶频率对应的生胶具有较好的硫化特性,低割胶频率和低刺激强度对应的生胶分别表现出较高的门尼粘度和较好的静态力学性能。采用相同的割制,微生物凝固对应的生胶具有较高的门尼粘度和较好的静态力学性能,但正硫化时间有所缩短,贮存模量（E’）有所降低,玻璃化转变温度（Tg）有所升高。     

天然橡胶分子结构的研究——Ⅱ.天然橡胶分子关联及其对生胶性能的影响

天然橡胶生胶贮存硬化过程大致可以从加速贮存试验中获得反映。贮存过程中,分子交联,凝胶含量随着增加,同时华莱士可塑度(P_0)和门尼粘度(V_R)也随着增加。平均分子量(?)与华莱士可塑度及门尼粘度之间的线性关系不良,因为分子量只是表现P_0和V_R的因子之一。然而P_0和VR之间的线性关系却令人满意,它们同样属于本体粘度而反映到生胶力学性能上。生胶贮存中分子交联及其他方式交联后的塑性保持率(PRI)普遍下降,与此同时,平均分子量可能因链增长而有所上升。分子支化程度也随着增加。加氨保存新鲜胶乳制造的生胶,其P_0和V_R值偏高。     

促进剂TBSI/ZDiBC并用对天然胶乳及其胶膜性能的影响

N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺(TBSI)为硫化平坦性宽、硫化胶强度高、但硫化速度较慢的环保型促进剂,二异丁基二硫代氨基甲酸锌(ZDi BC)是超速级的低亚硝胺环保型促进剂,因此将两者组成活化的并用体系时,不仅降低了胶乳制品中的N-亚硝胺含量,而且缩短了正硫化时间,硫化曲线平坦,进一步提高了硫化胶力学性能。本研究以TBSI/ZDi BC为促进剂,采用硫磺硫化体系,考察了促进剂TBSI/ZDi BC的并用比例、贮存时间对天然胶乳胶体性能、胶膜硫化特性、力学性能的影响,同时考察了硫化温度对天然胶乳配合胶膜硫化特性及力学性能的影响。结果表明:增大促进剂TBSI/ZDi BC中TBSI的用量,配合胶乳机械稳定性(MST)降低,热稳定性(HST)和粘度增大;随贮存时间的延长,配合胶乳机械稳定性(MST)呈先稍下降后上升,最后又下降的趋势,热稳定性(HST)先升后降,粘度变化不大;促进剂TBSI/ZDi BC并用具有协同作用,且并用比为1∶2时,硫化胶综合性能最佳;硫化温度提高,硫化速率增大,定伸应力、拉伸强度、撕裂强度都呈先升后降的趋势。     

微波干燥对天然橡胶硫化胶热氧老化性能的影响

研究3种不同干燥方式所得天然橡胶硫化胶的热氧老化性能。采用TG和DTG测定了空气氛围下干燥后样品硫化胶的热氧降解温度,运用Coats-Redfern方程计算N2氛围下样品硫化胶热降解活化能;采用RPA 2000在应变为0.5 deg下进行频率扫描来评估样品耐热老化性能,并测定了样品硫化胶老化前后的力学性能。结果表明,微波干燥天然橡胶的力学性能明显优于热空气干燥和自然干燥,性能变化率和老化系数更大,样品RPA频率扫描tanδ值的增值更大,微波干燥样品的热降解活化能高于热空气干燥9 kJ/mol,与自然干燥样品接近,说明微波干燥天然橡胶硫化胶的热稳定性好,耐热氧老化性能得到显著提高。     

微波辐射凝固胶清橡胶性能的研究

将微波辐射应用于胶清橡胶的凝固,对比微波辐射凝固胶清橡胶(NR-s-m)与硫酸凝固胶清橡胶（NR-s-a）的性能差异。结果表明,理化性能方面,NR-s-m的灰分含量、杂质含量、挥发物含量以及氮含量较高,塑性初值、抗氧指数和门尼粘度也更高;力学性能方面,NR-s-m硫化胶拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度和硬度均比NR-s-a的高;硫化特性方面,NR-s-m比NR-s-a的硫化速度快,并随微波辐射功率的增大而加快。     

稻谷碎米淀粉性能改良研究初报

试验采用6种不同处理方法对碎米淀粉性能改良作了初步的探讨和研究,结果表明:碎米放置在温度42℃、湿度88%的老化箱内进行人工加速老化11d后,胶稠度由原来的44.67mm下降为33.33mm,胶稠度显著降低,但该方法是否适用于米粉加工还有待在生产实践中进一步验证。     

水葫芦水浸液对4种受体植物的生物活性的研究

研究了在天然鲜胶乳中分别以盐酸羟胺、硫酸羟胺、盐酸联胺、硫酸联胺、水合联胺、盐酸氨基脲、苯胺等作恒粘剂,采用微生物凝固工艺制备的天然橡胶(NR)在常温贮存过程中门尼粘度的变化。结果表明,盐酸羟胺、硫酸羟胺的用量在0.05%(对干胶)时就可以使NR的门尼粘度稳定,可制得低粘度的恒粘NR;水合联胺的用量需要达到0.20%～0.30% 时,可制得中高粘度的恒粘NR;盐酸氨基脲的用量在0.05% 时,可制得中等粘度的恒粘NR,用量在0.10%～0.20% 时,可制得低粘度的恒粘NR;苯胺的用量在0.01%～0.03% 时,可制得中等粘度的恒粘NR,用量在0.05%～0.20% 时,可制得高粘度的恒粘NR;硫酸联胺和盐酸联胺无法使NR 的门尼粘度稳定,但它们能使NR的门尼粘度增加。     

螺杆挤压膨胀干燥对天然橡胶结构与性能的影响

天然橡胶的生产主要采用传统的热风干燥,但天然橡胶是热的不良导体且自粘性强,导致热风干燥普遍具有干燥效率低、胶料发粘和夹生等问题,这对产品的性能带来不利影响。而螺杆挤压膨胀干燥工艺作为一种新干燥工艺,已被广泛应用于合成橡胶工业,具有干燥效率高、自动化水平高和工艺稳定等特点,在天然橡胶（NR）生产加工中具有良好的发展和应用前景。本研究对比了传统热风干燥（NT）和螺杆挤压膨胀干燥（NCT）2种工艺制备NR的结构,分析NCT的性能特点,以探讨螺杆挤压膨胀干燥工艺运用在天然橡胶生产加工中的可行性。结果表明：在生胶层面,螺杆挤压膨胀干燥工艺由于干燥温度低、干燥用时短,能够有效降低NR分子链在干燥过程中受到的热氧降解,因此NCT相比NT而言具有更高的塑性初值、门尼粘度和凝胶含量,且对于蛋白质、挥发分等非胶组分的影响较小;对于纯胶配方硫化胶,NCT相较NT而言表现出更快的硫化速率。通过使用Mooney-Rivlin方程对硫化胶内部网络结构进行了拟合,发现NCT硫化后的有效交联密度和化学交联网络的数量相对较低,这使得NCT的拉伸强度、撕裂强度和模量等常规力学性能低于NT,疲劳性能方面也表现出了相对较高的压缩生热和蠕变。对于炭黑配方硫化胶,NCT与NT的常规力学性能无明显差异,这可能是由于硫化促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的硫化速率较快所导致。但在动态力学性能方面,NCT的疲劳寿命更长,表现出更优异的动态疲劳性能,这与螺杆挤压膨胀干燥工艺能改善炭黑分散性有关。     

5种典型加工工艺天然橡胶的结构与性能

天然橡胶（NR）作为一种植物性高分子,其分子结构和性能既受橡胶树生物合成的影响,也与加工工艺有很大关系。为了科学对比加工工艺对NR结构和性能的影响,本文采用相同橡胶树品种所产胶乳,参照现行工厂生产条件,制备了5种典型加工工艺的NR,即全乳胶（WF）、烟片胶（RSS）、风干片（ADS）、恒粘胶（CV）和20号胶（TSR）。生胶结构分析表明,NR加工过程中会发生由熟化导致的非胶组分分解和橡胶烃的结构化,具体表现为氮含量降低、数均分子量增大、分子量分布变窄、凝胶含量上升、塑性初值和门尼黏度增加,其中以TSR的熟化程度最高,而CV能够保留其固有分子结构,熟化程度最低。硫化胶性能分析表明,非胶组分的分解有利于提高NR的硫化速度和交联密度,从而提高硫化胶的力学性能;橡胶烃的结构化能够增加硫化胶中的物理缠结网络,使其更容易发生应变诱导结晶,并通过增加能量耗散,提高硫化胶的疲劳性能。综合来看,硫化胶力学性能的优劣顺序为：TSR>ADS>RSS>WF>CV。     

真空辅助酸凝固天然橡胶加工性能的研究

天然橡胶（NR）的性能与制胶工艺密切相关,其中凝固是制胶工艺的重要环节。本文采用真空辅助酸凝固天然橡胶,对比自然凝固天然橡胶和酸凝固天然橡胶,探讨了真空辅助酸凝固对天然橡胶门尼粘度、理化性能、物理机械性能以及加工性能的影响。研究表明,不同凝固方法得到的NR理化性能有一定的差异,自然凝固NR的氮含量>真空辅助酸凝固NR的氮含量>酸凝固NR的氮含量,真空辅助酸凝固NR的塑性初值（P₀）和塑性保持率（PRI）比自然凝固和酸凝固NR的P₀和PRI都高,其中真空辅助酸凝固NR的PRI为85%,而酸凝固NR的PRI为75.7%。真空辅助酸凝固NR的交联密度高于自然凝固NR和酸凝固NR。真空辅助酸凝固NR的拉伸强度、拉断伸长率均高于自然凝固NR和酸凝固NR的拉伸强度、拉断伸长率,3种NR的拉伸强度分别为21.06、19.35、17.60 MPa。RPA测试表明,真空辅助酸凝固NR的弹性模量（G'）<自然凝固NR的G'<酸凝固NR的G',损耗因子（tanδ）变化趋势恰好相反,即真空辅助酸凝固得到的胶样的加工性能最好,自然凝固胶样次之,酸凝固胶样最差。     

微生物凝固和酸凝固对天然橡胶性能的影响

通过微生物凝固和酸凝固两种方法制备天然橡胶,对比二者性能的差别。结果表明：微生物凝固天然橡胶的溶胶含量较低,相对分子量大,门尼粘度和塑性初值大,塑性保持率略微低于酸凝固天然橡胶;微生物凝固天然橡胶硫化胶的交联密度高,物理机械性能好。     

橡胶树初生乳管橡胶的产量性状与橡胶特性研究

巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）的乳管分初生乳管和次生乳管2种类型,前者分布在叶片和初生生长茎干的皮组织,后者分布在次生生长茎干的皮组织。目前,商用橡胶主要来自次生乳管,关于次生乳管橡胶的认识较透彻;由于初生乳管橡胶未被开发利用,因此人们对其了解也较少。以来自橡胶嫁接幼树枝叶的初生乳管橡胶为研究对象,通过分析与初生乳管橡胶产量相关的因子,包括枝叶生物量、生物量组成和橡胶含量等,明确初生乳管橡胶的产量潜力。同时,还研究了初生乳管橡胶的生胶性能和硫化特性。结果表明,橡胶幼树枝叶的生物量、生物量组成和橡胶含量因无性系而异,受无性系影响。在枝叶生物量组成中,叶片、树皮和木质杆分别占枝叶生物量的55.5%、10.5%和34.0%。叶片和树皮的橡胶含量分别为每克干物质含橡胶13.7和35.6 mg。初生乳管胶乳的橡胶粒子平均粒径（0.36 μm）和相对分子量低于常规割胶树的胶乳橡胶。初生乳管橡胶的氮含量和PRI分别为0.56%和89%,均高于常规橡胶的氮含量（0.50%）和PRI（80%）。初生乳管橡胶的门尼粘度和塑性初值P₀分别为66和26,均低于常规橡胶的门尼粘度（101）和P₀（50）。初生乳管橡胶的挥发份和灰分含量均与常规橡胶相同,分别为0.50%和0.38%。初生乳管橡胶的初始硫化时间T₁₀为2.00 min,正硫化时间T₉₀为19.12 min,均比常规橡胶的T₁₀ 2.47和T₉₀ 25.08硫化时间短。初生乳管橡胶硫化曲线的最小扭矩较小（0.22 dN·m）,而最大扭矩较大（8.25 dN·m）。通过分析3个无性系材料,结果表明萌条枝叶生物量、生物量组成和橡胶含量具有品系特征,并影响初生乳管橡胶产量,这为初生乳管橡胶在资源育种与栽培技术指明了研究方向。鉴于初生乳管橡胶的门尼粘度和P₀达不到标准胶要求,但其他理化性能指标与常规橡胶相似,建议初生乳管橡胶不能作为标准胶使用,但可作为普通胶料用于生产。     

天然橡胶贮存过程中分子交联网络分析

天然橡胶(NR)在贮存过程中发生轻微的分子交联,塑性初值、门尼粘度和凝胶含量增加,致使其加工性能降低,后续加工能耗增加。采用高速冷冻离心、蛋白酶及脂肪酶处理天然胶乳制备离心天然橡胶(CNR)、脱蛋白天然橡胶(DPNR)、脱脂肪-脱蛋白天然橡胶(P-DPNR),并分析其贮存过程中的交联密度、交联点数量、凝胶含量、分子量和塑性初值(P0)的变化。结果表明:在贮存过程中,随贮存时间的延长,NR、CNR、DPNR的交联密度、交联点数量、凝胶含量、分子量和塑性初值(P0)均呈现显著的增大趋势。而P-DPNR的交联密度、交联点数量、凝胶含量、分子量和塑性初值(P0)在加速贮存0~12 h时,略有增加,加速贮存12~48 h时,变化比较平缓。红外谱图分析表明NR、CNR、DPNR的1 740 cm-1长链脂肪酸特征峰随贮存时间的延长而略微减小,P-DPNR的长链脂肪酸特征峰减弱。综合分析表明天然橡胶贮存过程中,醛基和环氧基等官能基团、表面蛋白、结合蛋白及脂质均影响分子交联网络的形成,其中脂质对交联网络的形成影响较大。