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微波是一种高效、清洁能源,在橡胶的硫化和干燥中被广发的运用。本文将微波应用在天然胶乳与胶清的凝固中,可以解决很多现有凝固工艺中的弊端。微波能使胶乳中的极性分子在电磁场作用下,从随机分布状态转为按电场方向进行取向排列。这些取向运动以每秒数十亿次的频率不断变化,造成分子的剧烈运动与磨擦碰撞,从而产生热量,导致电能直接转化为热能。热能使胶乳快速升温,胶乳中的粒子热运动显著加快,克服胶粒保护层作用力而使胶粒团聚、凝固。通过研究微波凝固的工艺条件,以及三种凝固工艺(微波凝固天然橡胶、热凝固天然橡胶、酸凝固天然橡胶)制成的生胶进行各项性能的对比研究,为新的凝固工艺推广提供理论依据。首先,将加氨胶乳和未加氨的胶乳微波凝固工艺条件进行了对比研究,通过研究发现氨对凝固影响很大。在氨含量较高时天然胶乳无法完全凝固,添加一定量的电解质后,加氨胶乳的凝固工艺与未加氨的凝固工艺基本相同。加入的电解质种类以乙酸铵为最佳,其用量在胶乳重的2%为宜。天然橡胶的凝固条件为:温度95℃、功率900W,时间4min-5min。其次,对微波凝固天然橡胶的过程和各项性能进行了研究。结果表明:透射电镜下观察微波凝固的过程明显而快速。在凝固的前期其凝固速率比较快凝固时间较短,整个过程前期占的时间只是1/8左右,但是前期凝固胶乳的效率约占90%以上。在各项性能的对比中,物理机械性能和力学性能中,微波凝固工艺的生胶均较好,其次是热凝固,酸凝固的最差。动态力学方面,三种凝固方法得到的生胶在RPA频率扫描中其混炼胶的弹性模量(G’)随着频率和应变的增大而增大,损耗因子(tanδ)则相反;在应变扫描中混炼胶的G’随着频率和应变的增大而减小,tanδ则相反;在温度扫描中混炼胶的G’随着温度的升高先减小后增大,tanδ则刚好相反;在三种不同的变量的测试中,微波凝固混炼的G’最大,tanδ最小,酸凝固的G’最小,tanδ最大;DMA的测试中,三种硫化胶的Tg相差不大,损耗因子的最大值相差也不是很明显;TG的测试中,三种硫化胶曲线变化的总体趋势相同,其最大分解速率对应的温度值有一定的差别。最后,对微波凝固胶清的工艺条件进行了研究,结果发现其凝固工艺的变化规律与天然胶乳的基本相同,较为理想的凝固工艺条件也与天然胶乳的相近;对不同凝固方法得到的胶清橡胶进行各种性能测试,其结果与天然橡胶测试中得出的结果和变化规律相似,区别只在于数值的大小,这说明微波凝固胶清与凝固天然胶乳过程是相同,对所得到的橡胶性能的影响也是相同的。