论文部分内容阅读
天然胶乳中除含有橡胶烃和水外,还含有5%左右的蛋白质、类脂物、白坚木皮醇、糖类和无机盐等非胶物质,这些非胶物质对天然橡胶(NR)重要的影响。其中,蛋白质参与了橡胶的硫化,并对NR的硫化性能产生重要影响。但是,天然胶乳中含有种类繁多的蛋白质,目前对每种蛋白质组分所分别起到的作用尚不是很清楚。本文在研究低蛋白天然橡胶(LPNR)性能的基础上,考察了牛白蛋白(BA)对LPNR和异戊橡胶(IR)硫化性能的影响。首先,制备了LPNR,并通过与NR的对比,研究了LPNR的结构与性能。实验表明,LPNR的氮含量为0.12%;与NR相比,LPNR的塑性初值(P0)和门尼粘度值稍大,而抗氧指数PRI小很多,说明LPNR的抗氧化性要差;LPNR的分子量较NR的低。热分析实验结果表明,LPNR在空气和氮气中热稳定性都比NR的差;LPNR在空气中热氧降解过程可分为两步,通过Broido方法对第一步主降解的动力学分析发现,LPNR热氧降解所需的活化能(Ea)为108.58kJ·mo1-1,比NR热氧降解所需的Ea(117.31kJ·mo1-1)低;LPNR和NR在氮气中发生热降解所需的Ea分别为228.91kJ·mo1-1和248.01kJ·mo1-1。硫化胶性能方面,用核磁共振(NMR)法测定了LPNR和NR硫化胶的交联密度,发现LPNR硫化胶的交联密度比NR低,力学性能测试发现LPNR硫化胶的强度较低。其次,在LPNR和IR中加入牛白蛋白(BA),考察了BA对其硫化性能的影响。对LPNR硫化性能的影响方面,随着BA用量的增加,焦烧时间(t1o)、正硫化时间(,90)呈现下降的趋势,最大扭矩值增大;硫化动力学分析表明,随着BA用量的增加,胶样的硫化速率常数K增大,BA的加入导致硫化反应的Ea降低;BA用量在1.0-3.0份内,随着BA用量的增加,硫化胶的物理机械性能提高,老化后的拉伸强度保持率也提高,这与BA促进NR的硫化,致使其交联密度更高有关。IR硫化的t10比LPNR的长,这是由于IR中不含有与硫化活化剂形成络合物的非胶物质,导致其硫化诱导时间长;加入BA后,胶料的,1o和t90均缩短,最大扭矩值随之上升;交联密度分析发现IR+3.0BA的交联密度明显高于IR,这说明BA也能够促进IR的硫化;随着BA用量的增加,硫化胶的拉伸强度提高,老化后的拉伸强度保持率也提高。本文通过研究蛋白质对NR性能尤其是硫化性能的影响,为深入了解非胶组分对天然橡胶性能的影响提供基础研究和理论依据。