甲基丙烯酸丁酯接枝天然橡胶核壳结构的制备与表征

以过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用种子乳液聚合的方法合成了天然橡胶(NR)-g-甲基丙烯酸丁酯(BMA)共聚物。采用正交实验的方法研究了引发剂用量、反应温度、NR/BMA质量比对接枝率和接枝效率的影响,并采用红外(IR)、差示扫描量热法(DSC)以及透射电镜对NR-g-BMA进行了表征。结果显示:当NR/BMA质量比为100/80、KPS用量为0.25 phr(每100 g干基质量)、反应温度为60℃时接枝率和接枝效率最高;红外谱图表明BMA成功接枝到NR分子链上;DSC分析表明NR和PBMA为部分相容体系;TEM观察发现NR-g-BMA胶乳粒子是NR为核,PBMA为壳的核壳结构。按照不同配比制备了甲基丙烯酸丁酯接枝天然橡胶(GNR)与天然橡胶(NR)共混硫化胶膜,并测定了共混硫化胶膜老化前后的力学性能、邵氏硬度A、交联密度。结果表明,GNR/NR硫化胶膜相较于单纯天然橡胶的老化前后的抗拉伸强度及撕裂强度有明显的提高。     

丙酮溶物对天然橡胶臭氧老化性能影响

天然橡胶中的非胶物质种类和含量影响橡胶的质量和应用性能。本文通过硫化性能、交联密度、耐臭氧老化 性能测试和热重分析研究丙酮溶物含量对天然橡胶臭氧老化性能的影响。结果表明，丙酮溶物可以改善天然橡胶的硫 化性能，提高其交联密度。随着丙酮溶物添加量的增加，天然橡胶的热稳定性、臭氧裂纹显现时间、拉伸强度保持率 逐渐提高并达到最大值。采用衰减全反射傅里叶红外光谱分析仪（ATR-FTIR）分析了天然橡胶臭氧老化前后分子结构 变化，可知橡胶在臭氧老化后出现了氧化官能团。     

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。     

改性淀粉/天然橡胶复合材料的网络结构和力学性能的研究

为研究改性淀粉对天然橡胶的补强机理,对改性淀粉/天然橡胶(NR)复合材料的交联密度、动态力学性能及应力-应变行为进行了表征。结果表明:改性淀粉的加入,改善了交联网络结构的完整性,显著地提高了复合材料的交联密度、邵尔A硬度、拉伸强度、定伸应力及撕裂强度;在应变作用下,与纯NR相比,添加了改性淀粉的混炼胶的弹性模量(G′)和粘性模量(G″)均较低,损耗因子(tanδ)则较高,即生热较大;随着应变的增加,混炼胶的G′和G″均增大,tanδ减小,而随频率的变化规律则相反。     

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。     

DMSO/TEAC对苎麻纤维柔软处理探究

为了改善苎麻纤维结晶度大、柔软性差的缺陷,本文选用二甲基亚砜(DMSO)/四乙基氯化铵(TEAC)体系对苎麻纤维进行处理。研究了处理温度和时间以及DMSO和TEAC质量分数等因素对苎麻纤维性能的影响,结果表明:随着处理温度、处理时间以及DMSO、TEAC质量分数的增加,苎麻纤维的断裂强度都呈下降趋势;断裂伸长率除了随着DMSO质量分数增加而逐渐增加之外,其他都呈先增加后减少的趋势;断裂回转数除了随着TEAC质量分数增加而先快速增加后几乎不变之外,其他都呈现先增加后减少的趋势。处理较佳的工艺为:温度60℃,时间30 min,DMSO的质量分数30%,TEAC的质量分数4%。     

天然胶乳的常压氢化及产物性能

应用NH4H40（水合腓）/H02/CuSO4催化体系在常压下使天然胶乳氢化制备氢化天然橡胶,结果表明硬脂酸钠、五水硫酸铜、水合腓用量及反应温度对HNR饱和度有显著的影响,当没有外加硬脂酸钠,铜离子与天然橡胶干胶分子链上双键的摩尔数之比为1∶1000,水合腓与干胶分子链上双键的摩尔数之比为1.4∶1,反应温度45℃时,HNR饱和度可达到64.6%。天然橡胶氢化后,其硫化胶力学性能得到改善,耐老化性能显著提高。     

蒲公英橡胶的提取及其结构性能初探

采用碱煮法、酸解法和溶剂法从橡胶草根中提取蒲公英橡胶,并对提取后橡胶的组分和结构性能进行了初步分析。结果表明,溶剂法提取蒲公英橡胶的纯度较高;通过红外光谱和核磁共振波谱的分析可知,蒲公英橡胶的结构与三叶天然橡胶大致一样;蒲公英橡胶的交联密度则低于三叶天然橡胶;在分子量及其分布上,蒲公英橡胶的分子量小于三叶天然橡胶,且分子量分布较窄和较均匀;蒲公英橡胶的塑性初值和门尼黏度低于三叶天然橡胶,其后续生产加工存在一定难度。     

鲜胶乳凝聚法制备粉末天然橡胶及其性能研究

采用凝聚法,以鲜胶乳为原料制备粉末天然橡胶(PNR),研究了胶乳凝聚影响因素、产品粒径分布和产品干燥条件,并测试了其性能。结果表明,胶乳的pH值为9.3~9.4,硫酸铝用量为3.70%~3.77%为宜,胶乳浓度对产品收率影响不大;隔离剂纳米二氧化硅的用量在2~3份为宜,产品粒径处于1.0~4.0 mm的比例在83%以上。与酸凝天然橡胶相比,制备的PNR的灰分含量、氮含量、挥发物含量、P o和PRI都较高,丙酮溶物含量和门尼粘度较低;PNR混炼胶的M min较小,Δt30相差不大;PNR混炼胶的M L和V M较小,t10和t90较大,硫化速率较慢;PNR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力和500%定伸应力较高,扯断伸长率较低。     

不同干燥方式所得干天然橡胶的形态结构与性能

采用燃烧柴油产生热风干燥湿天然橡胶胶粒(热风温度115℃)和微波干燥湿天然橡胶胶粒(湿天然橡胶表面温度115℃),并研究其干胶粒的形态结构和性能.结果表明,采用微波干燥的于天然橡胶胶粒表面粗糙,仍基本保留湿天然橡胶加工胶粒过程所产生的切割痕迹;而热风干燥的干天然橡胶胶粒表面熔融平滑,已失去湿天然橡胶加工胶粒过程所产牛的切割痕迹.微波干燥的干天然橡胶分子量大于热风干燥的干天然橡胶分子量.微波干燥的干天然橡胶硫化胶的耐热氧老化性能得到显著提高,其老化前后拉伸强度变化率(-37%)和扯断伸长率变化率(-65%)明显高于热风干燥的干天然橡胶硫化胶的拉伸强度变化率(-57%)和扯断伸长率变化率(-87%).     

共混型热塑天然橡胶研究 Ⅱ.组分及交联剂对结构与性能的影响

在前一研究工作基础上,我们采用差示量热计与力学—振动光谱等手段,进一步研究了不同橡胶组分对热塑天然橡胶(聚乙烯含量在30％以下)的结构与性能的影响。我们将溶胶—聚乙烯与凝胶—聚乙烯共混物进行了比较,结果证明,两者在结构与性能上的差异并不显著,但纯化胶—聚乙烯与未纯化胶—聚乙烯共混物之间,存在着明显的差异,证明非胶组分对共混物之间有影响。我们的结果还表明,交联剂DCP具有提高共混物宏观应力值及橡胶分子取向程度的作用。此外,本文还讨论了非胶组分及DCP对共混物电的聚乙烯结晶行为的影响。     

两种割胶制度对NR硫化胶耐老化性能的影响

采用热空气老化箱常规法结合热重分析（TG）法、差示扫描量热（DSC）法及橡胶加工分析（RPA）法研究两种割胶制度对生胶（NR）硫化胶耐老化性能的影响,结果表明：s/2d/4＋ET2.5%割制硫化胶的耐老化性能优于s/2d/3＋ET4%割制硫化胶。     

不同生产工艺对天然橡胶臭氧老化性能与结构的影响

胶乳的凝固和干燥是天然生胶生产的重要环节。在不同凝固方式（酸凝固、微波凝固、自然凝固、微生物凝固）、不同干燥方式（自然风干、热风干燥）等不同工艺下研究了天然橡胶（NR）的理化性能及其臭氧老化前后物理机械性能,发现微生物凝固胶在相同臭氧老化条件下其拉伸强度最高,且变化率最低。采用臭氧老化研究的结果表明：微生物凝固胶（m-NR）硫化胶在静态拉伸状态下臭氧龟裂达到16 h。热重分析探讨了不同工艺NR硫化胶热老化过程,并采用衰减全反射傅立叶红外光谱（FTIR-ATR）技术初步探讨了臭氧对微生物凝固胶的老化作用。     

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。     

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。     

环氧化改性天然橡胶／丁腈橡胶共混物研究

用电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热计(DSC)、红外光谱、强力试验机等仪器,对环氧化改性天然橡胶/丁腈胶共混物的形态与性能进行研究,并与未改性的天然橡胶/丁腈胶共混物进行对比。结果表明,天然橡胶分子引入环氧化基团后极性增大,两组分分子间的相互作用力增强,共混物相容性得到明显的改善,从而具有较理想的形态,展现出较好的力学拉伸性能,可望达到使用的要求。     

蛋白质含量对天然橡胶减震性能的影响

利用酶解蛋白质原理,采用单因子试验,固定稳定剂用量和消化温度,考察不同酶用量对天然橡胶力学性能、减震性能及热稳定性能的影响。结果表明:随着蛋白质含量降低,天然橡胶硫化胶的拉伸强度呈增大趋势,其老化后性能保持率稍有下降。蛋白质含量对天然橡胶热稳定的影响作用较小,随着蛋白质含量降低,天然橡胶的减震性能有所提高。     

环氧化天然胶／丁腈胶共混物硫化条件的研究

采用流变仪、差示扫描量热计、强力试验机等仪器,开展环氧化天然橡胶/丁腈橡胶共混物硫化条件的研究,包括配方的选择、制备工艺、贮存时间等方面,从而确定适宜的硫化条件与工艺,并据以制备出具有一定程度共硫化的硫化胶;与环氧化橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶/丁腈胶共混物相比,环氧化橡胶/丁腈橡胶共混物在力学与耐油性能上均有所改善,因此可以在工业上应用。