天然胶乳的无氨保存技术研究现状与发展趋势

天然胶乳的保护剂普遍含有氨,由于氨本身的刺激性气味,因而存在严重的污染问题。在天然胶乳领域中,对于氨含量低或者无氨胶乳的研究和生产已经成为热点。以相关发明专利和文献研究为基础,梳理天然胶乳的无氨保存领域的前沿技术,并预测了天然胶乳保护剂未来的可能发展方向。以期助力于国内外企业技术的更新迭代,为天然胶乳保存领域的高质量发展起到一定的参考和促进作用。

新品系云研774浓缩天然胶乳贮存性能研究

云研774作为云南新开割的橡胶品种,对其胶乳成分与性能的研究,以及对其推广应用具有重要意义。本研究以新品系云研774浓缩天然胶乳为对象,以混合品系为对照,研究云研774浓缩天然胶乳在贮存过程中非胶组分、胶体性能和分子量及其分布的变化,以及贮存90 d后胶乳硫化胶膜交联密度、物理机械性能、老化性能和胶乳粒子大小及其分布等。结果表明:贮存90 d后,云研774的总固体含量和灰分含量基本不变,干胶含量下降1.1%,这与一些非胶物质反应生成加酸无法沉淀的物质有关;挥发物含量略有下降,而丙酮溶物含量、水溶物和氮含量则有不同程度的增加。云研774的高级脂肪酸含量随着贮存时间的延长而增加,生成有保护作用的铵皂,在前期起到提高机械稳定性的作用;热稳定度则逐渐下降,黏度先降低后基本恒定。挥发脂肪酸含量的增加在一定程度上不利于胶乳的保存;云研774胶乳硫化胶膜的物理机械性能和老化性能优于混合品系,与混合品系相比,云研774的分子量分布变宽,分子量稍低,粒径大小相差不大。

硫酮衍生物LS对天然胶乳保存效果的研究

天然胶乳很容易腐败变质,而当前的高氨保存体系存在严重的污染问题。本研究采用硫酮衍生物LS保存天然胶乳,研究保存剂LS对天然胶乳的保存效果。结果表明:LS保存的鲜胶乳挥发脂肪酸值(VFA No.)和黏度值均比较低,当LS用量为0.1%时,对鲜胶乳的保存效果优于0.25%氨;采用LS-氨复合保存制备低氨浓缩胶乳,当LS用量为0.01%~0.05%时可稳定保存浓缩胶乳达180d之久;所保存的低氨浓缩胶乳挥发脂肪酸值(VFANo.)较低,稳定性良好,各项指标均满足当前生产应用需求。此外,LS-氨复合保存低氨浓缩胶乳具有优异的理化性能和成膜性能,硫化胶膜的拉伸强度和撕裂强度普遍优于当前高氨保存浓缩胶乳。通过红外吸收光谱分析,LS-氨复合保存的低氨浓缩胶乳硫化胶膜的结构无明显变化;热分析结果表明,硫化胶膜热稳定性与高氨浓缩胶乳胶膜基本一致。此外,安全性分析结果表明,LS-氨复合保存低氨浓缩胶乳干胶膜不具有潜在毒性影响;同时无皮肤刺激性反应,安全性良好。硫酮衍生物LS对天然胶乳具有优异的保存效果,复合保存制备低氨浓缩胶乳性能良好,可用于多种纯胶制品的生产,同时使用成本低廉,具有广阔的应用前景。

恒粘剂对微生物凝固新鲜天然胶乳制备的恒粘天然橡胶性能的影响

研究恒粘剂(盐酸羟胺、硫酸羟胺、水合联胺、盐酸氨基脲和苯胺)对微生物凝固新鲜天然胶乳制备的恒粘天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:随着恒粘NR的盐酸羟胺和硫酸羟胺含量的增大,胶料的t90先延长后缩短,硫化速率(Vc)先减小后增大;随着恒粘NR的水合联胺和盐酸氨基脲含量的增大,胶料的t90延长,Vc减小;随着恒粘NR的苯胺含量的增大,胶料的ts2延长,t90先延长后缩短。随着恒粘NR的盐酸羟胺和硫酸羟胺含量的增大,胶料的300%定伸应力和拉伸强度减小;对于含水合联胺的恒粘NR胶料,随着水合联胺含量的增大,胶料的拉伸强度增大,但小于空白样;当恒粘NR的盐酸氨基脲和苯胺含量为0.05%~0.10%时,胶料可获得较大的拉伸强度和拉断伸长率。

天然胶乳/丁基胶乳并用胶乳的性能研究

采用完全随机化试验方法,研究天然胶乳/丁基胶乳并用比和硫化强化包用量(以干量计)对并用胶乳及其硫化胶膜性能的影响。结果表明:并用胶乳的粘度随着停放时间的延长而逐渐增大;并用胶乳硫化胶膜的气密性随着丁基胶乳占比的增大而呈提高趋势;当天然胶乳用量为100份、丁基胶乳用量为5.42份、硫化强化包用量为2.65份时,并用胶乳硫化胶膜的拉伸强度可达到24 MPa左右。

白炭黑补强天然胶乳胶膜性能的提升研究

采用白炭黑对天然胶乳胶膜补强,并通过正交试验研究硫黄、促进剂PX、碳酸锌、白炭黑用量对硫化胶膜物理性能的影响。结果表明:以硫化胶膜的拉伸强度为考察指标,4个因子的影响从大到小依次为促进剂PX、白炭黑、碳酸锌、硫黄,优化用量为促进剂PX0.9份、白炭黑1.11份、碳酸锌0.6份、硫黄1份,相应配方硫化胶膜的拉伸强度可达到31.37 MPa;以硫化胶膜的撕裂强度为考察指标,4个因子的影响从大到小依次为白炭黑、促进剂PX、硫黄、碳酸锌,优化用量为白炭黑1.31份、促进剂PX0.7份、硫黄1.25份、碳酸锌0.5份,相应配方硫化胶膜的撕裂强度可达到65 kN·m^(-1)。

衣康酸单乙酯钆改性天然胶乳防热氧老化研究

为提高天然橡胶的热氧老化性能,利用衣康酸单乙酯和氧化钆为原料在天然胶乳中生成衣康酸单乙酯钆,研究了在过二硫酸钾引发下对天然橡胶接枝改性及其改性后热氧老化性能。结果表明,衣康酸单乙酯钆盐成功接枝到天然橡胶。衣康酸单乙酯的加入削弱了热氧老化对橡胶材料力学性能的影响。改性橡胶的初始降解温度和最大降解速率对应的温度较天然橡胶分别提高了35.6℃和23.8℃。作为新型橡胶助剂,衣康酸单乙酯钆有望改善橡胶防老剂对环境的影响。

基于浓缩天然胶乳/碳纳米管复合材料的柔性和可拉伸应变传感器

使用一种简单、低成本、可工业化的方法——将预硫化后的浓缩天然胶乳和碳纳米管(CNTs)分散液进行乳液共混-浇铸制备复合材料。重点研究了CNTs含量对复合材料电学性能、力学性能和微观结构的影响,并考察了应变传感器用于人体运动监测的情况。结果表明,复合材料的电导率最大达到56 S/m,拉断伸长率最大可达800%,并且CNTs成功以网状形式与天然橡胶形成结合体;应变传感器可以提供人体手指和手肘运动的可视化监测。

天然胶乳薄膜与木棉纤维/聚酯纤维非织造布吸声复合材料的制备与性能研究

天然胶乳薄膜具有独特的粘弹性和阻尼特性,木棉纤维具有大中空的独特结构,两者均可作为吸声材料基材。通过将木棉纤维与中空聚酯纤维混合后采用针刺加固工艺制成非织造布,然后直接与天然胶乳薄膜复合,制备天然胶乳薄膜与木棉纤维/聚酯纤维非织造布吸声复合材料,研究天然胶乳薄膜层数、复合材料面密度、木棉纤维/聚酯纤维质量比、复合材料孔径等对复合材料吸声性能的影响并分析复合材料的力学性能。结果表明:在天然胶乳薄膜层数为2、复合材料面密度为1215.72 g·m^(-2)、木棉纤维/聚酯纤维质量比为6/4、复合材料孔径为109.5μm时,天然胶乳薄膜与木棉纤维/聚酯纤维非织造布吸声复合材料的综合性能最优,最大吸声系数可达到0.8;与天然胶乳薄膜复合可弥补木棉纤维/聚酯纤维非织造布在低频率区域吸声效果的不足,有效拓宽复合材料的吸声频带,拓展其应用领域。

废胎胶粉和天然胶乳改性沥青的老化和流变性能研究

【目的】研究废胎胶粉和天然胶乳改性沥青的耐老化和流变性能。【方法】利用天然橡胶(Natural Rubber,NR)胶乳和废胎胶粉(Crumb Rubber,CR)制备橡胶沥青,通过针入度、软化点、延度和动态剪切流变试验,对比分析基质沥青和橡胶改性沥青老化前后常规性能和流变性能。【结果】结果表明,CR和NR胶乳的加入降低了橡胶沥青的针入度等级,提高了橡胶沥青的软化点和延度。与常规沥青相比,CR掺量高达8%,NR胶乳掺量高达4%时,橡胶沥青的复数模量和抗车辙性能均得到了显著提高。【结论】CR和NR胶乳的加入可提高改性沥青的总体性能,改善沥青路面的耐久性。

多聚磷酸复合天然胶乳改性沥青实验研究

鉴于当前交通量持续增大及行车荷载不断提升的现状,传统的道路路面材料已难以满足道路使用性能的需求,亟待进行改进与升级。改性沥青可以有效提升路面使用质量,防止沥青路面出现开裂、车辙等病害,但改性沥青选择的材料不同,最终的沥青性能会有一定的差异。为此,文章对多聚磷酸复合天然胶乳改性沥青进行实验研究,通过动态剪切流变试验和沥青旋转黏度试验来了解这种多聚磷酸复合天然胶乳改性沥青的性能。研究表明,采用PPA与NRL复配得到的改性沥青,其高温性能更优良,能有效延长道路路面的使用寿命。

不同保存体系低氨浓缩天然胶乳的性能研究

低氨浓缩天然胶乳能在一定程度上缓解高氨胶乳带来的氨污染问题,并在多种乳胶制品中获得越来越广泛的应用。本研究采用BCT-2、HY、HM和LS 4种天然胶乳保存剂与氨复合保存制备低氨浓缩胶乳,并与高氨浓缩胶乳进行对比分析,研究不同保存体系低氨浓缩胶乳性能之间的差异。结果表明,4种保存体系对低氨浓缩胶乳保存效果良好,均能达到GB/T 8289—2016国家标准的要求。其中,BCT-2保存的低氨浓缩胶乳挥发脂肪酸值(VFA No.)最低,但胶乳黏度值最高,机械稳定度(MST)最低,稳定性最差;此外,橡胶粒子平均粒径较高;热稳定性和氧化锌机械稳定性(ZST)较低;干胶膜强度较高。HY保存的低氨浓缩胶乳VFA No.较低,黏度最低,MST和热稳定度最高;浓缩胶乳预硫化速度最快;预硫化胶乳黏度最低,MST和热稳定度最高;硫化胶膜强度较高。HM保存的低氨浓缩胶乳黏度较低;MST较高,稳定性良好;浓缩胶乳干胶膜强度最低;浓缩胶乳预硫化速度最慢。LS保存的低氨浓缩胶乳VFA No.较高,黏度值较高;MST较低,稳定性较差;橡胶粒子粒径最小;浓缩胶乳干胶膜和硫化胶膜强度均最高;干胶膜热稳定性最好。对比分析表明,HY和LS保存低氨浓缩胶乳综合性能较好,其中HY低氨浓缩胶乳适于生产发泡制品、胶黏剂等,而LS低氨浓缩胶乳适于生产手套、气球等纯胶浸渍制品。

不同稳定剂对天然胶乳胶膜物理机械性能的影响

天然胶乳稳定剂不仅会影响胶乳的胶体稳定性,对胶膜性能也具有显著影响。本研究选用氢氧化钾(KOH)、氨、十二烷基硫酸钠(SDS)和月桂酸钾4种稳定剂添加到浓缩胶乳中,并制备预硫化配合胶乳,研究4种稳定剂对浓缩胶乳成膜性能、胶膜硫化特性及物理机械性能的影响。结果表明:4种稳定剂中对浓缩胶乳胶膜性能影响最大的是KOH,KOH会提高干胶膜的门尼粘度;降低干胶膜收缩率、拉伸强度、定伸应力、断裂伸长率、撕裂强度和硬度等力学性能;同时缩短硫化胶膜的t_(10)、t_(50)和t_(90)时间,转矩差值先升后降,定伸应力有所提升,但拉伸强度、断裂伸长率和硬度均会降低,而撕裂强度呈先升后降的趋势。随着氨用量的提高,干胶膜收缩率、拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均呈先升后降的趋势;硫化胶膜t_(90)和胶膜收缩率有所升高;拉伸强度、定伸应力同样存在先升后降的趋势。随着SDS用量的提高,浓缩胶乳干胶膜拉伸强度存在先降后升的趋势;硫化胶膜的转矩差值有一定程度的升高;t_(50)和t_(90)比较稳定,并在SDS用量超过0.3%后明显上升,即硫化速度降低;硫化胶膜收缩率快速下降,下降幅度较大。随着月桂酸钾用量的提高,干胶膜门尼粘度和收缩率下降幅度很大;断裂伸长率和撕裂强度有一定提升。硫化胶膜的转矩差值升高幅度最大;胶膜收缩率明显降低,撕裂强度呈先升后降的趋势,其他指标稳定,变化幅度较小。

不同稳定剂对天然胶乳稳定性的影响

低氨、无氨浓缩胶乳在乳胶制品加工应用过程中存在性能不足的问题,包括稳定性较差、硫化速度慢、湿凝胶强度低等,主要与稳定剂的使用有关。稳定剂对天然胶乳的性能影响很大,本研究选用氢氧化钾(KOH)、氨、十二烷基硫酸钠(SDS)和月桂酸钾4种稳定剂添加到天然胶乳中,研究不同稳定剂对鲜胶乳和超低氨浓缩胶乳稳定性的影响。结果表明:KOH能快速提升天然胶乳pH;维持鲜胶乳黏度稳定;提升鲜胶乳的机械稳定性(MST),尤其是当用量超过0.3%时作用更明显;但KOH会使浓缩胶乳黏度上升,导致浓缩胶乳增稠,对提升浓缩胶乳MST和氧化锌机械稳定性(ZST)作用不明显;KOH能显著提升浓缩胶乳的热稳定性以及橡胶粒子的粒径。氨用量较低时能快速提升天然胶乳的pH,但用量较高时提升作用下降;氨能稳定鲜胶乳的黏度,提升鲜胶乳MST,但当用量超过0.2%时提升作用不明显;同时,氨能维持浓缩胶乳的流动性,稳定黏度值;氨对提升浓缩胶乳的MST、ZST和热稳定性作用不明显;对胶乳橡胶粒子的粒径影响较小。SDS单独添加时会导致鲜胶乳增稠;但能维持浓缩胶乳流动性,抑制黏度升高;能缓慢提升浓缩胶乳的MST和ZST,提高橡胶粒子粒径,但对热稳定性提升作用不明显。月桂酸钾单独使用时同样会导致鲜胶乳增稠,同时也会导致浓缩胶乳缓慢增稠;但月桂酸钾能快速提升浓缩胶乳MST和ZST,同时月桂酸钾会导致浓缩胶乳热稳定性快速下降,对提高橡胶粒子粒径也有一定效果,但当用量超过0.3%时粒径降低。因此,在浓缩胶乳生产过程中需要控制稳定剂的种类和用量。

纳米二氧化碳/环氧化脱蛋白天然胶乳复合材料的制备及性能

以环氧度为25%的环氧化天然橡胶(ENR)为基质、聚多巴胺(PDA)改性的纳米TiO_(2)(PTiO_(2))为填料,采用胶乳共混法制备了PTiO_(2)/ENR复合膜,并研究了填料PTiO_(2)的添加量对PTiO_(2)/ENR复合膜力学性能、热稳定性和抗紫外老化性能的影响。结果表明,PDA提高了纳米TiO_(2)在ENR基质中的分散性;随着填料PTiO_(2)的加入,PTiO_(2)/ENR复合膜的热稳定性逐渐提高;当PTiO_(2)添加量为5份(质量)时,PTiO_(2)/ENR复合膜的拉伸强度为8.15 MPa,与ENR相比提高了2.8倍,扯断伸长率为1141%;PTiO_(2)/ENR复合膜经紫外线照射后力学性能保留率均超过97%,具有较好的抗紫外老化性能。

有机粘土/天然胶乳纳米复合材料的多轴循环拉伸诱导结晶行为研究

采用乳液插层法制备有机粘土/天然胶乳(NRL)纳米复合材料(NRLCNs),研究有机粘土用量对NRLCNs拉伸性能的影响以及NRLCNs在不同拉伸方式、拉伸倍率和循环拉伸次数下拉伸诱导结晶行为的变化。结果表明:当有机粘土用量为4份时,NRLCNs的拉伸强度最大,为24.6 MPa,较纯NRL胶料的拉伸强度12.6 MPa增大了95%;有机粘土的加入有助于NRLCNs更快地发生拉伸诱导结晶,在一定范围内随着有机粘土用量的增大,NRLCNs的拉伸诱导结晶临界诱变点提前;经过不同拉伸倍率和循环拉伸次数预处理后,NRLCNs的拉伸诱导结晶临界诱变点发生不同程度的滞后;NRLCNs的拉伸强度随着多轴拉伸预处理循环拉伸次数的增大而增大,且经过相同预处理后,相同应变下NRLCNs的单轴拉伸强度大于多轴拉伸强度。

改性二氧化硅基黄原酸盐对天然胶乳性能影响研究

为了研究改性二氧化硅基黄原酸钠(SSXF)对天然胶乳硫化胶膜和配合胶乳胶体性能的影响,采用聚偏氟乙烯包覆二氧化硅基黄原酸钠,以提高二氧化硅基黄原酸钠在水中的稳定性,制备出对天然胶乳具有硫化促进作用的改性二氧化硅基黄原酸钠(SSXF)。结果表明,SSXF具有良好的热稳定性,在水中具有较好的稳定性,可以作为天然胶乳的硫化促进剂。与硫化促进剂乙基黄原酸钠(SEX)和常用的二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDC)相比,SSXF的硫化胶膜具有更好的拉伸强度和撕裂强度,最佳用量分数为5 phr(每100份橡胶所含的份数)。SSXF可以提高配合胶乳的机械稳定性和热稳定性。

多聚磷酸/天然胶乳(PPA/NRL)复合改性沥青流变特性

为提高天然胶乳(Natural Rubber Latex,NRL)改性沥青的高温性能,基于多聚磷酸(Polyphosphoric Acid,PPA)的协同增效机制,制备了不同PPA掺量的PPA/NRL复合改性沥青,分析了改性沥青的黏弹特性、高温性能、低温性能、疲劳性能以及施工和易性。一方面,利用动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪进行温度扫描、时间扫描、频率扫描以及蠕变劲度测试,分析复数剪切模量G^(*)、相位角δ和车辙因子G^(*)/sinδ随温度及时间的变化规律,以复数剪切模量下降至初始值的50%时对应的加载次数表征PPA/NRL复合改性沥青的疲劳性能,以m值与蠕变劲度S的比值表征PPA/NRL复合改性沥青低温性能。另一方面,利用布氏黏度计测试PPA/NRL复合改性沥青的黏度,评价其施工和易性。试验结果显示:随着PPA掺量的增加,PPA/NRL复合改性沥青的车辙因子值升高,意味着沥青高温性能提升;车辙因子对数值与温度的线性关系证明了PPA掺量增加也有助于改善PPA/NRL复合改性沥青的感温性能。此外,随着PPA掺量的增加,PPA/NRL复合改性沥青的疲劳寿命逐渐延长;PPA的掺入会降低PPA/NRL复合改性沥青的低温性能;PPA/NRL复合改性沥青的黏度随PPA掺量的增加而增大,为了保证其施工和易性,PPA掺量不宜超过1.1%。研究表明,采用多聚磷酸作为天然胶乳的复配材料是实现天然胶乳路用的有效途径,仅需较小的掺量即可使改性沥青获得较优的路用性能。

我国健身器材用天然胶乳制品的发展概况

介绍我国健身器材用天然胶乳制品的发展概况。彩色天然胶乳管主要采用热敏挤出法和多次浸渍法生产,彩色天然胶乳片的生产工艺从传统浸渍法向连续浸渍法发展。我国健身用天然胶乳制品应通过开发和应用新材料和新技术来避免表面喷霜,研发环境友好的表面处理工艺替代有毒害的氯化处理工艺,并进一步提高天然胶乳制品的抗撕裂性能和拉伸性能。

不同天然胶乳含量乳胶海绵的热氧老化行为

采用加速热空气老化的方法将2种不同天然胶乳含量的乳胶海绵(80 NR和0 NR)置于100℃条件下,通过黄度指数、白度指数、交联密度和压陷硬度等性能指标考察了其热氧老化行为,探讨了材料的热空气老化规律。结果表明,在老化过程中乳胶海绵80 NR的黄度指数始终大于0 NR,而白度指数始终小于后者。80 NR的交联密度始终要大于0 NR,所以该乳胶海绵更容易发生分子链的断裂和交联反应。80 NR的压陷硬度受老化时间的影响较明显,且会出现在较短时间内压陷硬度急剧增大的现象;0 NR的压陷硬度与老化时间呈线性相关且增幅较小。乳胶海绵0 NR的耐老化性能要优于80 NR。