液体天然橡胶的研究现状与发展前景

液体天然橡胶（LNR）作为天然橡胶（NR）的改性产物,具有室温流动性以及良好的加工性等NR无法比拟的优点。介绍了采用热降解法、光化学降解法、氧化降解法、微生物降解法和超声降解法降解NR制备LNR的方法,着重阐述了化学氧化降解法提出了LNR的发展方向。     

影响纯化天然橡胶降解的溶胀行为

材料科学研究人员十分关注低分子量液体NR（LNR）的制备,因为LNR在多种场合具有应用潜力,如用作粘合剂、固体聚合物电解质和涂料。液体橡胶的分子量低,所以易于进行化学改性。最近的研究表明,用LNR可以制备具有特殊性能的高附加值材料。利用其化学结构可以进行多种涉及双键的化学转化。20年前就开发了制备液体天然橡胶（LNR）的方法,即通过化学或光化学方法进行氧化断链来受控降解和解聚NR主链。     

液体天然橡胶氧化降解制备工艺的比较

采用了3种新的降解体系硝基苯-过氧化氢、过硫酸钾-丙醛和高碘酸制备液体天然橡胶(LNR),并与传统的降解剂苯肼进行了对比.通过正交实验考察了降解剂用量、温度、时间等对粘均相对分子质量(Mη)的影响,并通过红外光谱对降解后橡胶分子的结构进行了探讨,得到最佳降解体系.结果表明:高碘酸降解所得LNR结构单一稳定,当其用量为干胶质量的0.3％、30℃下反应6h可得到Mη为13 067的LNR,高碘酸是最佳的天然橡胶降解剂.     

低蛋白天然橡胶在空气和氮气气氛中的热降解行为

采用热重分析法研究了低蛋白天然橡胶(LPNR)在氮气和空气气氛下的热降解和热氧降解行为,并与天然橡胶(NR)在同样条件下的降解行为进行了比较.结果表明,在氮气气氛下,LPNR和NR的热降解都是1步进行,LPNR的起始降解温度(T0)、最大降解温度(Tp)和反应活化能都比NR高,说明其耐热性比NR好;在空气气氛下,LPN...     

氧化石墨烯接枝防老剂的合成及在天然橡胶中的应用

采用防老剂4010 NA中间体(RT)与氯化亚砜处理的氧化石墨烯(GO)反应,制得天然橡胶(NR)/接枝防老剂GO-RT复合材料。结果表明,防老剂GO-RT在NR中的接枝率为10.54%。NR/GO-RT复合材料的力学性能保留率与抗抽提能力均优于采用防老剂4010 NA制备的复合材料。GO-RT在NR中具有优良的抗热氧老化性能是由于其提高了NR的降解活化能,并降低了NR老化过程中的自由基浓度。     

霉化对天然橡胶组分及其热降解过程的影响

采用红外光谱仪分析了微波干燥未霉化天然橡胶(NR)和霉化天然橡胶(NR—m)的组分。图谱显示,NR在1541.20cm-1处有酰胺Ⅱ吸收峰,而NR—m没有。采用热重分析法分别在氮气和空气气氛中测试了微波干燥的NR和NR—m热降解和热氧降解。TG和DTG曲线显示,NR和NR—m的热降解均为1步反应,热氧降解均为2步反应。在等速升温条件下,NR的热降解温度和热氧降解温度均高于NR—m,NR降解时的活化能明显低于NR—m;2试样的反应级数为:在热降解中n2,在热氧降解中n2;在热降解中NR的相关系数r均大于NR—m;随升温速率的增大,2试样的A值和A1值均增大。     

炭黑/煤矸石/碳纳米管复合填料体系对天然橡胶性能的影响研究*

利用硝酸氧化法对碳纳米管(CNTs)进行纯化,并用环氧天然橡胶(ENR)进行改性处理。结合胶质量分数测定结果表明, ENR用量15%(质量)时效果最佳。采用胶乳凝聚法制备CNTs/天然橡胶(NR)母料。煤矸石粉(CG)经高温煅烧和表面改性处理。 将CNTs/天然橡胶(NR)母料、CG和炭黑(CB)通过机械混炼法与天然橡胶及配合剂混合,制备CB/CG/CNTs/NR复合材料,并对复合材料进行硫化特性及物理机械性能。结果表明： CNTs延迟硫化效应明显;相比炭黑,CG对硫化具有促进作用。硫化特性和甲苯溶胀法测定结果表明,在填料份数相同的条件下,单独由CB填充的NR有最大的交联密度,CNTs对交联密度影响不明显。物理机械性能测试结果表明,当CG：CB：CNTs=17.5:16.5:1(Phr)时,NR硫化胶的300%定伸应力和扯断伸长率明显高于单独由CB填充NR,而拉伸强度与之接近,复合填料样填充NR具有较好的综合性能。扫描电镜测试结果表明,复合填料在NR基体中分布均匀。     

隔离结构还原氧化石墨烯/天然橡胶导电复合材料的制备及其电性能研究

以氧化石墨烯(GO)和天然胶乳为主要原材料,通过冷冻干燥技术制备具有隔离结构的还原氧化石墨烯(RGO)/天然橡胶(NR)导电复合材料,对其电性能进行研究。结果表明:通过冷冻干燥法在NR基体中构筑RGO隔离结构,RGO/NR复合材料的交流电导率和介电常数随RGO体积分数的增大而增大;隔离结构大幅降低了复合材料的电逾渗阈值,并赋予复合材料优异的应变敏感特性。     

化学降解法制备液体天然橡胶的影响因素

以天然橡胶浓缩胶乳为原料,在热氧条件下采用苯肼为催化剂通过化学降解法制备液体天然橡胶(LNR),考察了胶乳的总固物质量分数、反应温度、稳定剂平平加O和苯肼用量对LNR黏均相对分子质量(Mη)的影响,并通过正交实验进行优化.结果表明,在总固物质量分数为20%的450 mL天然胶乳中,当苯肼用量为3.0 mL、平平加O用量为1.35g、反应温度为60℃、反应时间为24 h时,所得LNR的Mη为8.5×103.     

SiO2@MWCNTs/NR复合材料的制备及热稳定性分析

本研究采用乳液共混法制备了二氧化硅@多壁碳纳米管/天然橡胶(SiO₂@MWCNTs/NR)复合材料,使用TEM对SiO₂@MWCNTs纳米复合填料进行形貌表征,通过万能拉力试验机对制备的纳米复合材料进行力学性能进行分析,并利用热重-微商热重(TG-DTG)在不同的升温速率下研究了在氮气氛围中少量纳米SiO₂@MWCNTs/NR复合材料的热降解动力学,实验结果表明：接枝二氧化硅的碳纳米管呈现离散分布状态,二氧化硅也没有明显团聚。SiO₂@MWCNTs/NR复合材料的断裂拉伸应力比NR提高了56.84%,断裂伸长率降低了13.66%;通过非模型法如Kissinger法和Bosewell法求取热降解过程的活化能E等参数,从而对纳米SiO₂@MWCNTs/NR复合材料与NR空白样品的热降解过程进行比较,得到两种样品在热降解反应过程中动力学参数的差异,进而指导样品的使用。     

一种提高天然橡胶粘结性能的表面处理方法

由中北大学申请的专利(公开号CN102140180A,公开日期2011-08-03)"一种提高天然橡胶粘结性能的表面处理方法",提供了一种提高天然橡胶(NR)粘合性能的表面处理方法,包括以下步骤:(1)配制质量分数为0.5~0.95的硫酸水溶液。(2)制备NR硫化胶。先在开炼机上对NR进行塑炼,包辊后依次加入硬脂酸、氧化     

新型壳聚糖纳米纤维改性天然橡胶的制备和性能

正环氧化天然橡胶(ENR)是化学改性天然橡胶(NR),属于一种全新的弹性体。环氧官能团随机地在NR分子空间结构内分布,环氧化增加了分子极性,提高了玻璃化转变温度。ENR的性能随环氧化程度提高而产生的变化包括阻尼增大,降低在油中的溶胀,降低气体的渗透率,增加白炭黑的补强作用,影响滚动阻力及湿路面抓着性提高。然而,由于ENR的分子量高,因此其缺点是在自然环境中降解困难。因此,人们研究了由过     

低蛋白天然橡胶的性能研究

分析了LPNR(低蛋白天然橡胶)和NR(天然橡胶)中的C、H、N和S元素的含量。结果表明，两者N元素的含量差异显著。而其它元素的含量差异不大；研究了LPNR和NR的弹性模量(G′)随频率变化和应变变化的响应曲线。结果表明，LPNR和NR的弹性模量随频率的增大而增大，随应变的增大而减小，在整个变化过程中LPNR的弹性模量比NR的弹性模量大；研究了LPNR和NR在N2中的热降解性能，发现LPNR的耐热性较NR的差。     

橡胶基体对橡胶/细菌纤维素晶须复合膜性能的影响

采用硫酸水解法制备细菌纤维素晶须(BCWs),并分别以丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)和羧基丁腈橡胶(XNBR)作为基体,用蒸发法制备了橡胶/BCWs复合膜,研究了橡胶基体对复合膜的水溶胀、水刺激-力响应及降解性能的影响。结果表明,SBR/BCWs复合膜的平衡溶胀率高达72%,远高于NR/BCWs和XNBR/BCWs复合膜。3种复合膜表现出强烈的水刺激-力响应性能,其中SBR/BCWs复合膜综合性能最佳,NR/BCWs复合膜的重复使用性较好。BCWs的加入促进了3种复合膜的降解,其中SBR/BCWs复合膜的质量损失率最大。     

短期应用的生物可降解天然橡胶/细菌纤维素晶须复合材料（英文）

采用蒸发法制备了天然橡胶(NR)/细菌纤维素晶须(BCWs)复合材料,考察了BCWs对复合材料生物可降解性能的影响,并表征了降解后复合材料的微观结构。结果表明,BCWs可以促进NR/BCWs复合材料的生物降解;随着BCWs用量的增加,复合材料的质量损失逐渐变大,当BCWs用量为20份时,复合材料的质量损失率达16.45%,相比于纯NR提高了550%;BCWs使降解复合材料的脆断面变得粗糙,同时在脆断面上成了空腔和裂纹。     

高能紫外光降解天然橡胶硫化胶的研究

采用高能紫外光反应容器研究天然橡胶(NR)硫化胶的降解过程,探讨NR硫化胶降解程度和溶胶分子结构以及NR硫化胶紫外光降解机理。结果表明:NR硫化胶在高能紫外光照射下能够快速降解,随着照射时间的延长,溶胶质量分数增大,溶胶相对分子质量减小;紫外光照射过程中氧气参与了紫外光降解NR硫化胶过程,使NR硫化胶主链发生断裂,降解产物含有含氧基团,亲水性提高,但随着照射时间的进一步延长,降解产物中的含氧基团继续在紫外光作用下发生反应,含氧基团减少,亲水性降低。     

天然橡胶和胶清橡胶的热氧降解特性研究

采用热重分析法(TGA)研究了胶清胶(NR-s)和天然橡胶(NR)在空气气氛中的热氧降解行为。结果表明:(1)NR-s和NR的TG图中均出现多个平台,对应的DTG图中均出现多个峰,因此其热氧降解均属于多步反应。(2)NR-s的T0.05(质量损失率为5%时的温度)为283℃,NR的T0.05为316℃,说明NR-s的热稳定性较NR有一定的下降。     

湿法混合制备天然橡胶/二氧化硅复合材料的结构与性能

以天然胶乳、沉淀二氧化硅及硅溶胶为原料,分别采用胶乳-沉淀二氧化硅共沉法和胶乳-硅溶胶共沉法2种湿法混合工艺,制备了两类天然橡胶/二氧化硅湿法混合复合材料[P(NR/SiO2)和C(NR/SiO2)],并与采用传统干法混炼制备的天然橡胶/沉淀法二氧化硅复合材料(NR/SiO2)进行比较,研究了制备工艺、填料用量、硅烷偶联剂等参数对P(NR/SiO2)、C(NR/SiO2)和NR/SiO2的填料分散和物理机械性能的影响。结果表明,相比于胶乳-沉淀二氧化硅共沉法,采用胶乳-硅溶胶共沉法制备的C(NR/SiO2)具有更好的填料分散和综合物理性能,是制备高性能天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料的合适方法。     

环氧化天然橡胶共交联改性EPDM/NR共混物的性能

将三元乙丙橡胶(EPDM)与环氧化天然橡胶(ENR)共交联改性后,再与天然橡胶(NR)共混,考察了ENR共交联改性EPDM/NR共混胶的硫化特性、硫化胶的物理机械性能、溶胀指数和耐热空气老化性能,并对该硫化胶进行了差示扫描量热分析。结果表明,EPDM经过ENR共交联改性后与NR共混,ENR共交联改性EPDM/NR共混胶的交联程度明显提高,各相达到了同步交联,硫化胶的综合性能得到了显著改善。     

十二碳烯基琥珀酸酐交联环氧化天然橡胶的后凝胶化反应

正通过与过氧甲酸反应将环氧基团引入二烯类弹性体(如天然橡胶),已经在工业规模上实施了一段时间。所得弹性体产品具有较好的粘合性能和耐油性。由于环氧乙烷环的尺寸小,环氧化天然橡胶(ENR)保持了天然橡胶(NR)的顺式1,4构象,在很高的环氧化度下都可使聚合物保留NR的应变硬化特征。ENR与主链上含有适当反应性基团的聚合物共混特别具有吸引力,能够