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。

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。

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。

高性能天然橡胶加工工艺探索

以微生物凝固天然橡胶胶乳,研究造粒、挂片、铺片及不同的熟化时间对天然橡胶性能的影响。结果表明,造粒后的橡胶性能较差,挂片、铺片的天然橡胶生胶的塑性初值、塑性保持率、门尼粘度、拉伸强度都能达到较高的值;其中以3 d挂片、铺片的最好,门尼粘度值78~79,P_(0)值43,PRI值88~90,拉伸强度值24.74~25.93 MPa,撕裂强度值26.5~27 kN/m,扯断伸长率值749%~878%,三种工艺方式的橡胶性能挂片>铺片>造粒;硫化时间短,生产周期短,天然橡胶动态性能挂片优于铺片,说明改变目前的生产工艺,能进一步提高我国国产天然橡胶的质量,满足轮胎胶的要求。

贮存硬化对脱蛋白天然橡胶性能影响的初探

通过对比刚生产和自然贮存半年发生贮存硬化的LPNR制备的改性胎肩垫胶,研究天然橡胶的蛋白质含量在0.06%~0.5%时的物理性能、硫化力学性能。结果表明,其压缩温升、球性回弹、tanδ、门尼黏度、正硫化时间、拉伸强度、拉断伸长率等加工特性变化不大,撕裂强度、屈挠性能在蛋白质含量0.5%时变化不大,随着蛋白质含量进一步降低,撕裂强度、屈挠性能明显提高,蛋白质含量在0.25%时撕裂强度、屈挠性能达到最大,撕裂强度为97.8 kN/m,屈挠(级/3.0×10^5万)为12.5次万/6级,蛋白质含量在0.06%时略有下降;与进口20号胶(TQ927)相比,LPNR改性垫胶的定伸应力、撕裂强度和硬度较TQ927有一定的下降,其屈挠、温升、回弹性、tanδ、拉伸强度、拉断伸长率有明显的改善。

苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物的环氧化

以甲酸和过氧化氢反应生成的过氧甲酸为氧化剂、聚乙二醇(PEG-400)为相转移催化剂,对苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)进行了环氧化,考察了SIS的环氧化反应影响因素,并探讨了环氧化反应机理。结果表明,在C=C/甲酸/过氧化氢(摩尔比)为1/2/6、反应时间为2 h、反应温度为50℃、SIS质量分数为20%时,SIS的环氧化效果最好,环氧度可达到39. 2%;加入相转移催化剂PEG-400可以大幅度提高环氧度,当PEG-400/SIS(质量比)为1. 0时,环氧度可达到59. 5%; SIS的环氧化反应主要发生在聚异戊二烯链节中1,4-结构的双键上,且反应活性由强到弱依次为顺式-1,4-结构、反式-1,4-结构、3,4-结构。

湿凝固胶片悬挂时间对天然橡胶性能的影响

研究乙酸凝固和自然凝固所得湿凝固胶片悬挂时间对天然橡胶性能的影响。结果表明:随着湿凝固胶片悬挂时间的延长,湿凝固胶片的热风干燥所需时间缩短,生胶的氮含量减小,凝胶含量、交联密度和门尼粘度增大;混炼胶的正硫化时间(t90)先缩短后稳定;自然凝固硫化胶的拉伸强度变化不大,拉断伸长率先提高后下降,湿凝固胶片悬挂时间超过12 d后乙酸凝固硫化胶的拉伸强度下降,拉断伸长率变化不大。与乙酸凝固的湿凝固胶片相比,自然凝固的湿凝固胶片的热风干燥时间略长,生胶的氮含量较小,凝胶含量、交联密度和门尼粘度较大,硫化胶的拉伸强度较高。

保存剂HY对天然橡胶理化性质一致性的影响

研究天然胶乳保存剂HY对天然橡胶理化性质一致性的影响。结果表明:以保存剂HY和改性保存剂HY替代氨作为鲜胶乳的保存剂,其具有良好的保鲜作用,通过凝块熟化,天然橡胶的门尼粘度和塑性初值基本恒定,即凝块熟化2 d后保存剂HY保存天然橡胶可达到高恒粘要求,改性保存剂HY保存天然橡胶可达到中恒粘要求;与氨保存天然橡胶相比,保存剂HY保存天然橡胶的抗氧化能力稍差。

天然橡胶初加工废水污染物分析

针对当前天然橡胶初加工工厂普遍存在生产高峰期废水处理难达标、废水处理系统易散发臭气的问题,结合质谱分析技术,分析天然橡胶初加工中全乳胶及浓缩天然胶乳加工废水中的污染物成分,为生化方法解决加工污染提供依据。

保存剂HB对鲜胶乳保存效果及生胶性能的影响

当前,生产上普遍采用氨作为鲜胶乳的保存剂,但氨具有很强的挥发性和刺激性,存在严重的污染问题。本研究采用一种水溶性、不挥发的丙二醇衍生物广谱杀菌剂(HB)与碳酸钠复配作为天然鲜胶乳的无氨复合保存剂,研究其对鲜胶乳保存效果及生胶性能的影响。结果表明,HB复合保存鲜胶乳挥发脂肪酸值上升速度远低于氨保存的样品,HB用量在0.12%~0.14%(质量分数)时鲜胶乳保存到第10天时挥发脂肪酸值依然低于0.1;HB保存生胶的6项指标均符合GB/T8081—2008标准中对于SCR5的要求,其中塑性保持率(PRI)高于氨保存生胶样品20个单位;HB保存硫化胶样品的物理机械性能优于氨保存硫化胶样品的物理机械性能,其中撕裂强度比氨保存硫化胶高出4.14~7.01 KN/m;此外,HB复合保存生胶样品玻璃化转变温度略高于氨保存生胶样品,热降解性能与氨保存生胶基本一致,分子量大小和分布与氨保存生胶相比差别也很小。因此,HB复合保存剂对天然鲜胶乳具有优异的保存效果,所制备的生胶具有良好的物理机械性能。

环氧化天然胶乳/天然胶乳并用提高探空气球胶膜气密性的研究

为了提高探空气球的气密性,采用25%,40%和50%3种不同环氧化程度的环氧化天然胶料(ENRL)与天然胶料(NRL)并用制备硫化胶膜,研究了ENRL环氧化程度和用量对硫化胶膜气密性、物理力学性能以及并用胶乳的黏度、稳定性的影响。结果表明,并用胶乳硫化胶膜的气密性会随着ENRL环氧化程度和用量的提高而提高,相应的气球体积保持率也会大大提高;此外,并用胶乳热稳定性良好,但ENRL用量和环氧化程度较高时机械稳定性较差,黏度值也较高;ENRL用量较低时,能在一定程度上提高硫化胶膜的拉伸强度、撕裂强度和定伸应力;ENRL用量较高时会明显降低胶膜硬度,断裂伸长率也会有所提高。

天然橡胶初加工废水处理系统启动运行情况跟踪

针对当前天然橡胶初加工工厂废水处理系统多采用生物处理工艺,系统运行情况受割胶季节影响较大。本文通过跟踪分析天然橡胶初加工废水处理系统从橡胶树开割前启动到开割中期正常运行时各污染指标的变化情况,摸清废水处理系统运行规律,为优化废水处理系统运行效果奠定基础。

低氨浓缩天然胶乳在家用手套生产中的应用研究

研究低氨浓缩天然胶乳在家用手套生产中的应用。结果表明:在基本配方的低氨浓缩天然胶乳中补加稳定剂氢氧化钾和十二烷基硫酸钠(SDS)可提高预硫化胶乳的稳定性,减少预硫化胶乳的结皮,当补加质量分数为0.0005的氢氧化钾和质量分数为0.001的SDS时效果良好;当凝固剂氯化钙质量分数达到0.24时,预硫化胶乳制备手套的浸渍成型效果较好,可解决手套“缺肉”问题。

天然胶乳制备超薄避孕套的研究

研究氧化石墨烯、细菌纤维素和纳米微晶纤维素补强天然胶乳胶膜并以纳米微晶纤维素胶乳试制超薄避孕套。结果表明:氧化石墨烯补强胶膜有黑斑点,氧化石墨烯用量较大时胶膜容易收缩、开裂,弹性较差,强度也较低;细菌纤维素补强胶膜粗糙,有白斑点,拉伸强度和撕裂强度较低,细菌纤维素的补强效果较差;纳米微晶纤维素A补强胶膜定伸应力、拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度较高,纳米微晶纤维素A的补强效果明显;采用纳米微晶纤维素A和B试制天然胶乳超薄避孕套,当纳米微晶纤维素A和B用量为0.2份时,超薄避孕套的外观均良好,拉伸强度均较高。

二维共轭碳材料/TiO_2复合光催化剂制备及表征

选用两种二维共轭碳材料石墨烯(GR)和石墨炔(GD),通过水热合成的方法原位生长制备TiO_2-GR和尿素分散的TiO_2-GR以及TiO_2-GD复合材料光催化剂,对3种复合材料催化剂的表面形貌和物相结构进行表征,并测试3种催化剂光催化剂性能。结果表明,石墨烯和石墨炔的加入,对TiO_2起到明显的分散作用,TiO_2颗粒与石墨烯和石墨炔紧密结合;尿素的加入使TiO_2-GR颗粒尺寸进一步减小,TiO_2分散度进一步提高。在模拟太阳光辐射下,一定时间内光催化剂光降解有机染料亚甲基蓝和甲基橙,结果表明,二维共轭碳材料石墨烯和石墨炔的加入使复合材料光催化剂TiO_2-GR和TiO_2-GD的光催化性能为纯TiO_2光催化剂的1. 67倍和1. 68倍,复合材料光催化剂表现出更优秀的催化性能。

保存剂HB对胶清及胶清橡胶性能的影响

当前,浓缩天然胶乳在生产上普遍采用氨+二硫化四甲基秋兰姆-氧化锌(TT-ZnO)的保存体系,但氨存在严重的污染问题。采用丙二醇衍生物(HB)与碳酸钠复合保存鲜胶乳制备浓缩胶乳,研究了胶清以及胶清橡胶性能。结果表明,HB复合保存鲜胶乳离心出的胶清碱度值非常低,凝固用甲酸量由氨保存胶清的12.5 g/kg降低至2.4 g/kg,大大降低了胶清凝固用酸量;HB复合保存制备的胶清橡胶物理力学性能良好,拉伸强度达到29.02 MPa,撕裂强度达到40.53 kN/m,优于氨保存胶清橡胶样品性能。因此,采用HB复合保存鲜胶乳用于生产浓缩胶乳能大大降低胶清凝固用酸量,在缓解氨污染问题的同时提升胶清橡胶综合性能。

不同采胶因素对天然橡胶性能的影响

研究割龄、割频和化学刺激3种因素对天然橡胶鲜胶乳、生胶和浓缩胶乳性能以及胶乳橡胶粒子粒径大小与分布、生胶分子量大小与分布等因素的影响。结果表明:对天然橡胶品质影响最大的因素是割龄,其次是化学刺激和割频。割龄方面,4年割龄橡胶树胶乳总固体含量、干胶含量较高,橡胶粒子粒径、粒径分布系数较高,生胶重均分子量也较高;2年割龄橡胶所产生胶灰分含量较高,撕裂强度、拉伸强度和300%定伸应力较高,浓缩胶乳机械稳定度也较高。化学刺激方面,刺激割胶生产的橡胶塑性初值、门尼粘度和数均分子量较高;不刺激割胶生产的橡胶塑性保持率、氮含量较高,且浓缩胶乳机械稳定度也较高。割频方面,六天一刀割制所产鲜胶乳非橡胶固体含量、生胶门尼黏度和数均分子量、浓缩胶乳热稳定性均较高。

用相转移催化剂聚乙二醇环氧化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（英文）

利用甲酸和过氧化氢反应原位生成的过氧甲酸为氧化剂,以具有两亲性的聚乙二醇(PEG-400)为相转移催化剂,在甲苯溶剂中对苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行环氧化。结果表明,当PEG-400质量分数为1%时,产物环氧度由39.1%提高到59.5%,且环氧化反应主要发生在聚异戊二烯链段的1,4-结构双键上,1,4-结构的摩尔分数由50.70%下降到33.55%,特征峰位置没有明显变化。

天然胶乳低氨及无氨保存技术的研发与应用

天然橡胶是一种重要的工业原料及战略物质,在国民经济中占有重要的地位。天然胶乳鲜胶乳、浓缩胶乳由于细菌、酶的作用易导致腐败变质,因而,天然胶乳在运输和贮存过程中要加入一定量的保存剂以保证胶乳的稳定性。目前,生产上普遍采用氨及氨复合保存体系(氨+TT/ZnO)作为鲜胶乳和浓缩胶乳的保存体系。但氨的挥发性、刺激性使生产环境恶化,严重影响工人的身心健康;同时TT、ZnO作为天然橡胶的硫化促进剂活性剂,添加量不同时会对制品生产工艺的一致性产生不利影响;此外,TT在高温时产生致癌的亚硝铵物质,影响制品的安全性。