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Position: Home > Articles > 5种典型加工工艺天然橡胶的结构与性能 Chinese Journal of Tropical Crops 2021 (9) 2674-2681

5种典型加工工艺天然橡胶的结构与性能

作  者:
史甲;张福全;邓东华;李高荣;彭政;廖建和;廖禄生
单  位:
中国热带农业科学院农产品加工研究所/广东省天然橡胶加工重点实验室  ;中国热带农业科学院农产品加工研究所/广东省天然橡胶加工重点实验室;海南大学材料科学与工程学院
关键词:
天然橡胶;加工工艺;结构化;熟化;力学性能;
摘  要:
天然橡胶(NR)作为一种植物性高分子,其分子结构和性能既受橡胶树生物合成的影响,也与加工工艺有很大关系。为了科学对比加工工艺对NR结构和性能的影响,本文采用相同橡胶树品种所产胶乳,参照现行工厂生产条件,制备了5种典型加工工艺的NR,即全乳胶(WF)、烟片胶(RSS)、风干片(ADS)、恒粘胶(CV)和20号胶(TSR)。生胶结构分析表明,NR加工过程中会发生由熟化导致的非胶组分分解和橡胶烃的结构化,具体表现为氮含量降低、数均分子量增大、分子量分布变窄、凝胶含量上升、塑性初值和门尼黏度增加,其中以TSR的熟化程度最高,而CV能够保留其固有分子结构,熟化程度最低。硫化胶性能分析表明,非胶组分的分解有利于提高NR的硫化速度和交联密度,从而提高硫化胶的力学性能;橡胶烃的结构化能够增加硫化胶中的物理缠结网络,使其更容易发生应变诱导结晶,并通过增加能量耗散,提高硫化胶的疲劳性能。综合来看,硫化胶力学性能的优劣顺序为:TSR>ADS>RSS>WF>CV。

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