新型橡杜复合改性沥青的制备参数研究

为改善橡胶沥青的高温性能和储存稳定性能,基于具有橡塑二重性的可再生资源——杜仲胶对橡胶沥青的改性增强机理,以沥青常规性能试验和微观观测为手段,研究了杜仲胶与橡胶粉反应时间和温度、橡杜复合改性剂掺量对橡杜复合改性沥青(REMA)性能的影响,提出了最佳制备工艺。结果表明:杜仲胶能够显著改善橡胶沥青的性能,REMA具有很好的施工和易性和储存稳定性;改性剂掺量对REMA的性能有显著的影响,杜仲胶和橡胶粉反应时间对REMA影响较大,杜仲胶和橡胶粉反应温度对REMA影响较小。结合宏观性能试验结果和微观检测分析,制备REMA的最佳工艺参数为:杜仲胶和橡胶粉反应时间为1.0~1.5 h,杜仲胶和橡胶粉反应温度为170~180℃,橡杜复合改性剂掺量为基质沥青质量的20%~25%。

不同杜仲胶接枝配方对橡胶沥青储存稳定性的影响

利用杜仲胶双键结构特性,通过桥接作用分别将橡胶粉与沥青接枝到杜仲胶上,形成沥青-杜仲胶-橡胶粉的结构形式,提升橡胶沥青储存稳定性。首先采用AIBN和BPO两种引发剂,与不同掺量的马来酸酐和杜仲胶制备多组接枝杜仲胶,通过测定接枝杜仲胶的接枝率标准曲线,分析引发剂、马来酸酐和杜仲胶含量对接枝率的影响;然后用不同接枝杜仲胶制备了橡胶沥青,采用DSR试验的剪切模量和离析试验的软化点差作为橡胶沥青储存稳定性评判指标,评价不同接枝杜仲胶改性橡胶沥青的储存稳定性;最后通过荧光显微镜观察了橡胶沥青的微观表征,从微观层面分析了不同接枝杜仲胶组对橡胶沥青储存稳定性的影响。试验结果表明橡胶沥青储存稳定性的高低与胶粉是否改性、改性效果呈正相关,采用接枝率高的杜仲胶改性胶粉效果更好,制备的橡胶沥青存储稳定性也优于未采用杜仲胶改性橡胶沥青;在引发剂类型选择方面,宏观微观试验都验证了采用AIBN作为引发剂制备的接枝杜仲胶采用BPO为引发剂制备的接枝杜仲胶对橡胶沥青体系稳定性的提升作用更为显著;在接枝物比例方面,当m(EUG)∶m(MAH)∶m(AIBN)=4∶1∶0.15时杜仲胶接枝率最高,接枝杜仲胶与橡胶粉能在沥青中稳定悬浮与有序扩散,不会在沥青中发生沉降,建议可采用该掺配比例生产橡胶沥青。

碳纳米管与石墨烯对NBR/EUG复合材料结构与性能的影响

将碳纳米管(CNT)和石墨烯分别加入丁腈橡胶NBR/杜仲橡胶EUG复合材料中,研究了碳纳米管和石墨烯对NBR/EUG复合材料硫化特性、拉伸性能、分散性及损耗因子的影响。结果表明:随着CNT和石墨烯用量的增加,硫化胶的M_(H)、M_(L)及M_(H)-M_(L)升高,焦烧时间和硫化时间缩短;加入CNT和石墨烯在复合材料中形成纳米通道,提高了其在复合材料中的分散性;CNT使复合材料的损耗因子(tanδ)峰值下降,在0℃以上时tanδ随着CNT用量的增加而增大;加入石墨烯对复合材料的tanδ影响不大。

杜仲橡胶颗粒的冷冻法提取及其形态性质研究

采用液氮研磨法分离提取杜仲叶片和翅果中的橡胶粒子,利用光学显微镜观察到橡胶颗粒存在于一种细长的丝状单细胞中。并利用MATLAB软件对叶片和翅果中的橡胶粒子进行测量,发现叶片中的橡胶粒子直径跨度较小为1.5~7.0μm;而翅果中的橡胶粒子直径范围为1.0~16.6μm,直径跨度较大且存在大直径的橡胶粒子。同时对翅果橡胶粒子的分离提取和保存条件进行探索,发现选用新鲜、失水较少的杜仲翅果,加入液氮研磨可较好地分离提取橡胶粒子,并将获得的橡胶粒子保存于漂洗液中对橡胶粒子损伤最小。

杜仲胶提取方法的研究

文中全面试验研究杜仲果实中杜仲胶的提取方法,经过反复试验比较 由溶解度参数选择合适的溶剂抽提,然后冷冻,改变溶剂溶解度参数,利用温度差使其发生相分离,快速析出,得出了一种低消耗、简便、出胶率高、纯度高的杜仲胶提取新方法,即综合法 利用综合法提取杜仲胶的得率高达15 35%,胶纯度为83 58%

杜仲胶实验室提取方法的研究

提取杜仲药用成分后的叶渣，分别用发酵法、甲苯浸提和碱浸３种方法提取杜仲胶，并对碱浸法碱的浓度、浸提温度和浸提次数进行了比较试验。结果以碱浸法用１０％碱液在９０℃温度下，连续提取２次，浸提物再用浓盐酸处理２ｈ，分解除去粗胶中的非胶部分，效果较好。

基于短周期矮林模式的外源激素提高杜仲胶产量的效果

通过对比外源激素提高杜仲短周期矮林地上部分生物量和杜仲胶产量的效果,筛选出合适的外源激素种类及其田间施用质量浓度,为杜仲胶资源林培育提供技术支撑。以1年生栽植密度为66 666株·hm^(-2)的杜仲短周期密植矮林为对象,采用芸苔素内酯和赤霉素2种外源激素,按完全随机区组设计,通过比较杜仲叶和皮内杜仲胶含量的变化,苗木生长特性以及叶、皮、茎秆等地上部分生物量指标,分析施用外源激素对杜仲胶产量产生的作用效果。结果表明:(1)赤霉素显著促进苗高生长,但对其它指标的增效作用不明显。(2)经质量浓度为1 mg·L^(-1)和5 mg·L^(-1)的芸苔素内酯处理后,杜仲叶片内杜仲胶含量达到了4.74%、5.01%,分别是对照的3.21和3.04倍;苗高分别较对照增加了12.26%和16.09%;平均单株叶片数分别均比对照多8片;单株叶片质量分别是对照的2.21和2.25倍;单株树皮质量分别是对照的1.97和2.05倍;叶片生物量为2 993.54和3 089.83 kg·hm^(-2),树皮生物量为576.87和543.78 kg·hm^(-2),茎杆生物量为2 060.71和1 935.24 kg·hm^(-2),分别是对照的2.16和2.23倍、2.00和1.89倍、2.07和1.94倍。按平均含胶量计算,单位面积杜仲胶产量分别达到了167.28和182.90 kg·hm^(-2),分别为对照的4.58和5.01倍。(3)芸苔素内酯通过提高叶片胶含量、苗高生长量、单株叶片数、单株叶、皮、杆干质量等综合效应,在第一个采伐期即表现出极显著提高高密度杜仲矮林生物量和杜仲胶产量的效果。

超声波辅助3种溶剂分析测定杜仲胶含量

杜仲生产的反式-1,4-聚异戊二烯橡胶(杜仲胶)是由异戊二烯单元聚合形成的不同分子大小的混合物,主要沉积于细胞的空隙之间,提取困难。为正确分析测定杜仲材料中杜仲胶的含量,以杜仲果翅为材料,采用氯仿、石油醚和甲苯3种有机溶剂,配合超声波处理组成6种不同的提取方法,以杜仲胶的提取得率以及分子量分布为衡量标准,对杜仲胶的分析测定方法进行比较。结果表明,采用氯仿作为有机溶剂,杜仲胶提取得率明显高于其他方法,可达到7.47%;氯仿配合超声波处理,会更进一步促进小分子或大分子杜仲胶聚合物的溶出和提取,所得杜仲胶的分子量分布范围更宽,分子量分布指数可达9.99。

采用滤袋技术快速测定杜仲叶片中杜仲胶含量

采用滤袋技术依据减重法原理测定了杜仲叶片中杜仲胶含量。通过正交设计比较了不同滤袋孔径、样品量和提取时间对提取效果的影响,并采用该方法比较了同一产地不同品种、同一品种不同产地的杜仲叶中胶含量的差异。结果表明,不同孔径的提取效果差异显著(F=3.685,p=0.043),样品量和提取时间对提取效果无显著影响。适宜的测定条件是样品量0.1 g、滤袋孔径25μm/10μm、提取时间60 min。滤袋法测得的‘华仲6号’胶含量为4.49%,传统碱煮法为3.64%。同一产地不同品种、同一品种不同产地的杜仲叶中胶含量差异极显著(F=92.689,P=0.001),其中郑州的‘华仲11号’含量最高,平均为7.00%,灵宝的‘华仲12号’含量最低,为4.28%。生产杜仲胶的原料应标明品种、产地以及树龄,这样有助于合理评估预期产量和生产成本。

杜仲籽浸出取油条件及籽油与仁油品质比较研究

对杜仲翅果粉碎后筛选分离出部分翅壳,可使物料的含仁率提高18.1个百分点,含油率提高7.5个百分点,杜仲胶含量降低9.0个百分点。以正己烷为溶剂提取油脂,通过单因素实验及L9(34)正交实验得到杜仲籽油的最佳浸出条件为:浸出时间15 min,浸出温度55℃,料液比1∶16,浸出次数4次。在最佳条件下的出油率为18.60%,出胶率为1.34%。对杜仲籽油与杜仲籽仁油的检测分析表明,杜仲籽油的酸值和过氧化值均高于杜仲籽仁油(酸值(KOH)分别为4.1、0.8 mg/g,过氧化值分别为5.3、2.6 mmol/kg);杜仲籽油不皂化物含量也明显高于杜仲籽仁油(分别为2.37%、0.87%);杜仲籽油和杜仲籽仁油的脂肪酸组成、维生素E、甾醇及磷脂含量相差不大。对杜仲籽浸出混合油进行冷冻后经离心分离可将杜仲籽油中的杜仲胶基本去除。

微生物固体发酵提取杜仲胶工艺参数的筛选

【目的】探讨菌株D-5在不同条件下对杜仲种皮固体发酵时羧甲基纤维素(CMC)酶、果胶酶活力及纤维类物质去除率的变化规律,筛选利用微生物固体发酵提取杜仲胶的发酵工艺参数。【方法】以曲霉D-5为发酵菌株,研究发酵基质不同的含水率、初始pH、起爆剂用量、发酵温度对CMC酶、果胶酶活力及纤维类物质去除率的影响。【结果】发酵基质的含水率、初始pH、起爆剂用量、发酵温度对菌株D-5的酶活力及纤维类物质的去除率有显著的影响。菌株D-5发酵的适宜条件为:基质含水率为60%、初始pH6.0、发酵温度30℃、起爆剂用量1.5%,在此条件下发酵6dCMC酶及果胶酶的活力最高,发酵18d纤维类物质去除率可达86.43%。【结论】利用微生物发酵去除纤维类物质是杜仲胶提取的重要途径之一,菌株D-5在杜仲胶提取中有一定的应用价值。

杜仲集约化栽培潜在的病虫灾害及其应对策略

杜仲为我国特有的重要经济树种,不仅是名贵的中药材,还是除三叶橡胶之外惟一具有巨大开发前景的天然橡胶资源。国家发改委在2011年新的产业结构调整目录中,将"天然橡胶及杜仲种植生产"作为单独一项列入鼓励类农林产业项目之中,这为杜仲产业的发展创造了前所未有的机遇。为了适应当前杜仲产业化发展的需要,提出了针对不同经营目标的栽培模式的选择问题,重点分析了未来杜仲集约化栽培潜在的重大病虫害(尤其是食叶害虫)的发生趋势,并提出了需要解决的关键问题与防治策略。

杜仲橡胶颗粒结合蛋白的分离、纯化及抗体制备

采用重复漂洗 离心法分离纯化了杜仲橡胶颗粒 ,SDS_PAGE分析发现杜仲橡胶颗粒含有十几种蛋白 ,其中以 5 6ku、30ku 2种蛋白的丰度较高 ,分别称之为EuRPP56 和EuRPP30 。对杜仲雌雄株的比较表明 ,杜仲雌株叶片、雌株树皮及果皮中橡胶颗粒蛋白均是EuRPP30 含量高于EuRPP56 ,而雄株叶片、雄株树皮中正相反。进一步分离纯化了杜仲橡胶颗粒中丰度较高的 30ku蛋白 ,并制备了该蛋白的抗体。免疫细胞化学分析结果表明 ,在叶片的含胶细胞中有阳性反应 ,而其它细胞无阳性反应。

冻胶法提取杜仲胶的研究

采用物理方法暴露杜仲胶丝,用混合溶剂ML提取,滤液冷却后形成冻胶并与溶剂分离,成为提取杜仲胶的一种独特方法。本法无废液污染,提取效率高,操作简单。

我国杜仲产业升级关键瓶颈问题思考

杜仲是我国十分重要的国家战略资源,在杜仲产业升级过程中存在一些瓶颈问题。现有资源因无法满足杜仲橡胶产业化开发成为首要的限制因素,在技术层面上,培育技术仍有创新空间,而杜仲橡胶绿色提取工艺及橡胶产品研发亟待突破。在企业人才与管理方面,目前参与杜仲橡胶资源培育及其产业开发的企业,在企业规模、人才储备、产品研发、管理水平等诸多方面,与现代化企业的要求和标准都还有相当大的差距;在国家政策和行业管理等方面遇到政策滞后、行业协调困难等瓶颈问题。国家林业局杜仲工程技术研究中心的成立、国情调研、橡胶协会以及《杜仲产业绿皮书》的发布都对杜仲产业发展起到良好的推动作用。建议:林业行业管理部门承担起杜仲产业发展的重任;加大中央财政对杜仲橡胶资源培育和新产品的研发投入;加大财税补贴,拓宽投融资渠道;设置跨部门协调机构,制定并完善培育技术和产品质量标准,促进国内杜仲橡胶资源与产业健康有序发展。

现代杜仲产业发展状况及相关政策研究

当前,我国在杜仲定向育种、栽培模式以及杜仲橡胶提取技术、杜仲橡胶及相关产品研发等方面取得革命性创新,特别是育种和栽培模式的创新,为现代杜仲产业发展奠定了基础。研究发现,当前现代杜仲产业发展还面临着资源短缺、认识不统一、产业规模小、综合利用水平不高等问题。鉴于杜仲的重要战略价值和发展潜力,认为,应该高度重视现代杜仲产业发展,建立杜仲橡胶国家储备制度,继续强化杜仲育种等方面的科技支撑,围绕增加资源科学指导基地建设,加强杜仲新品种知识产权保护。

高分子时代的天然高分子

本文从资源利用的战略角度讨论了发展及加强天然高分子研究的重要性。以几个天然高分子为例讨论了它们的研究动向及进展。与合成高分子相比，指出了天然高分子研究中存在的问题。文中对我国学者在这一领域中所作的卓越贡献做了简要介绍。

一种从杜仲翅果中快速提取杜仲橡胶的方法

[目的]建立一种从杜仲翅果中快速提取杜仲精胶的实验室方法。[方法]将杜仲树翅果的果皮粉碎后在碱液中水解,得到杜仲粗胶。再分别以石油醚、环己烷、苯和四氯化碳为萃取溶剂,采用常温浸提从杜仲橡胶粗胶中快速提取杜仲精胶。通过比较提取得率、纯度及效率3个指标确定杜仲橡胶常温浸提法的最佳萃取溶剂。[结果]4种有机溶剂均能从杜仲粗胶中萃取得到杜仲精胶,以石油醚为萃取溶剂提取的得率、纯度和效率均优于其他3种有机溶剂,其他依次是环己烷、苯和四氯化碳。[结论]建立以石油醚为萃取溶剂在室温下快速从杜仲翅果中提取杜仲橡胶的方法,与传统索式抽提法相比,该方法简单易行,有机溶剂使用少,具有提取周期短、成本低、对环境污染小的特点,可以用于实验室从杜仲橡胶翅果中快速提取杜仲精胶。

杜仲/天然共混硫化胶的结晶与动态力学性能

对杜仲胶(EUG)与天然橡胶(NR)的共混硫化胶在普通硫化体系中的静态力学性能及动态伸张疲劳性能进行了研究。结果表明,含有适量杜仲胶的胶料具有良好的包辊性,混炼胶停放冷却时,胶料挺性较好。掺用杜仲胶的共混硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率略有下降,定伸应力、硬度(邵尔A)有所提高,动态压缩生热降低,耐疲劳性能、磨耗性能优异;通过X射线衍射和橡胶加工分析仪分析以及扫描电镜分析,产生这一现象与体系内杜仲胶存在的微晶的变化与作用有关。

杜仲胶/天然橡胶并用硫化胶的力学性能

采用常规硫化方法,将杜仲胶(EUG)与天然橡胶(NR)共混硫化,研究不同EUG含量对并用硫化胶的力学性能、应力软化效应及动态力学性能的影响;并通过差示扫描量热法(DSC)对内部结晶进行表征,通过扫描电子显微镜(SEM)对硫化胶拉伸断面进行观察。实验结果表明,加入EUG使得并用硫化胶的断裂伸长率和拉伸强度都有所下降、应力和应变也逐渐降低;100%定伸应力和300%定伸应力增加;应力软化现象提高;玻璃化转变温度(T_g)向低温移动,储能模量降低。通过SEM的观察和DSC测试可知硫化胶内部含有部分结晶。