天然胶乳中橡胶粒子结构的分析与表征

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• 论文作者：廖双泉 ; 韦燕婵 ; 金林赫 ; 吴龙梅
• 年：2016
• 作者机构：海南大学材料与化工学院;热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室;
• 论文关键词：天然胶乳 ; 橡胶粒子 ; 分子结构 ; 表征
• 会议召开时间：2016-11-25
• 会议录名称：第十二届中国橡胶基础研讨会会议摘要集
• 语种：中文
• 分类号：TQ331.2
• 学会代码：ZGHG
• 会议名称：第十二届中国橡胶基础研讨会
• 会议地点：中国江苏扬州
• 主办单位：国家自然基金委员会、扬州大学、北京市新型高分子材料制备加工成型重点实验室、中国化工学会橡胶专业委员会
• 学会名称：中国化工学会
• 页数：1
• 文件大小：76k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

天然橡胶的性能与天然胶乳的组成、橡胶粒子结构及分子链结构密切相关。通过天然胶乳橡胶粒子结构的分析与表征为探讨天然橡胶的合成机理以及改善橡胶的生产工艺与性能提供一定的理论依据。本实验主要对天然橡胶胶乳粒子的成分、双电层结构、分子链侧链结构以及交联网络结构进行分析与表征。采用碱性蛋白酶和磷脂酶处理天然胶乳,制备脱蛋白胶乳和脱脂胶乳,结合原子吸收光谱仪、核磁共振交联密度仪、凝胶色谱等仪器对处理前后的天然胶乳进行了分析。结果表明,酶处理后胶乳分子量降低,分子量分布变宽,金属离子浓度、凝胶含量和交联密度均降低;金属离子与天然橡胶中的蛋白质、磷脂间存在着物理的或化学的作用力;蛋白质、磷脂在天然橡胶中起到节点的作用,有利于形成分子间交联,增大天然橡胶分子量,形成分子间网络结构。采用高速冷冻离心处理天然鲜胶乳制备离心胶乳,通过改变胶乳中酸碱度和电解质,结合激光多普勒技术、扫描电子显微镜以及电感耦合等离子体质谱仪等仪器对处理前后的胶乳进行电动特性、形貌及金属离子含量分析。结果表明,pH值的降低能使胶乳电泳迁移率的正负发生反转;相同电解质浓度条件下,阴离子电解质对天然胶乳电泳迁移率与电导率的影响顺序为NaCl>NaBr>NaNO_3>SDS;金属阳离子对天然胶乳双电层压缩效率影响大小依次为Al~(3+)>Fe~(3+)>>Fe~(2+)>Cu~(2+)>>Mn~(2+)>Co~(2+)>Ca~(2+)>Na~+;高价金属阳离子如铜离子、铁离子与铝离子能使胶乳带电性质反转,改变胶乳pH值环境,使胶乳发生团聚甚至破乳现象。通过氮标记法及凝胶渗透色谱仪、凯氏定氮仪、傅里叶红外光谱仪、核磁共振波谱仪等测试手段,对天然橡胶分子链侧链中环氧基、醛基、羧基、羟基及分子链中3,4-聚合结构进行了分析与表征。结果表明:在天然橡胶分子链侧链中,环氧基含量为0.63%(w/w),羟基含量为0.04%(w/w),醛基含量为0.1 1%(w/w),羧基含量为0.01%(w/w),3,4-聚异戊二烯的含量为0.33%(w/w),并构建天然橡胶分子链侧链结构模型。

引文

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