專利名稱：一種天然橡膠膠乳模擬組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然橡膠膠乳模擬組合物及其制備方法。二、 背景技術(shù)天然橡膠膠乳是指從巴西三葉橡膠樹(Hevea brasiliensis)采集到的一種天然高分子乳液，其橡膠烴主要為順式1， 4-聚異戊二烯，主要用于醫(yī)用手套、輸血膠管、導(dǎo)尿 管、避孕套、球膽、雨靴、粘合劑等乳膠制品的生產(chǎn)。在各種天然橡膠乳膠制品生產(chǎn)過 程中，硫化是必不可少的工藝步驟。常用的硫化方法有硫黃硫化、過氧化物硫化、輻射 硫化等。硫化的目的是促使天然橡膠烴分子鏈進(jìn)行交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而保證乳膠 制品具有一定的力學(xué)性能。但是，到目前為止，科研人員還不能明確地闡述天然橡膠膠乳的硫化機(jī)理。主要原 因是天然橡膠膠乳的硫化過程比較復(fù)雜，交聯(lián)鍵在天然橡膠烴中所占的比例比較少，無 法通過現(xiàn)代分析手段直接確定交聯(lián)鍵的分子結(jié)構(gòu)。 一些研究人員曾經(jīng)采用了一些簡單的 化合物，如香葉醇、角鯊烯、環(huán)己烯、2-甲基-2-戊烯、2-亞乙基降莰垸、2， 3-二甲基 -2-丁烯、環(huán)八-1， 5-二烯、環(huán)十六-1, 5， 9， 13-四烯、反式-3-環(huán)己烯、l-癸烯、2， 3-二甲基-l-丁烯等作為天然橡膠的模型分子，以便研究天然橡膠膠乳的硫化機(jī)理。但是， 這些化合物結(jié)構(gòu)太簡單，與天然橡膠烴分子結(jié)構(gòu)之間存在明顯的差異，特別是沒有任何 非橡膠物質(zhì)存在，無法研究天然橡膠膠乳中存在的非橡膠組分對天然橡膠膠乳硫化過程 的影響。因此，采用這些模型化合物當(dāng)然無法得到預(yù)期的結(jié)果。此外，為了擴(kuò)大天然橡膠的應(yīng)用范圍，科研人員通過一系列化學(xué)反應(yīng)，對天然橡膠 進(jìn)行改性，賦予天然橡膠新的性能。比較常見的化學(xué)改性橡膠包括環(huán)氧化天然橡膠、甲 基丙烯酸甲酯接枝天然橡膠、氯化天然橡膠等。不論是哪一種化學(xué)改性天然橡膠，改性 化學(xué)反應(yīng)都是直接在天然橡膠膠乳中進(jìn)行?；谕瑯拥睦碛桑壳皩τ诟鞣N化學(xué)改性反 應(yīng)的機(jī)理還不十分了解。因此，有必要發(fā)明一種在組成和性能方面與天然橡膠膠乳比較接近的模擬組合物， 這對于天然橡膠膠乳的理論研究和實(shí)際應(yīng)用都具有十分重要的意義。三、 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種組成和性能與天然橡膠膠乳較為接近的模擬組合物及其制備方法。本發(fā)明的原理是用法呢基焦磷酸銨作為天然橡膠膠乳中的橡膠烴的模型分子，加入 從天然橡膠新鮮膠乳中分離的乳清中，即可得到天然膠乳模擬組合物。本法明之所以選擇焦磷酸銨，主要是基于如下考慮 一方面，根據(jù)天然橡膠的生物合成歷程，天然橡膠的分子鏈的前軀體是法呢基焦磷酸酯(Lynen F， Biochemical Problems of Rubber Synthesis, Journal of Natural of Rubber Research Institute of Malaya, 1969， 21(4):389-416)，即法尼基焦磷酸酯不斷地縮合得到天然橡膠分子鏈，焦磷酸酯結(jié)構(gòu)很可 能作為分子鏈的端基保留在天然橡膠烴分子鏈上；另一方面，從橡膠樹上采集到的天然 橡膠新鮮膠乳，需要加入氨水保存，并且離心濃縮后還要加入氨水將pH值控制在8-9。 研究表明，天然橡膠新鮮膠乳經(jīng)過氨水保存后，從新鮮膠乳的乳清(即水相)中分離的 可提取磷月旨含量顯著減少(Bateman L， Chemistry and Physics of Rubber-like substances, p47-51, Maclaren & Sons Ltd., London, 1963)，說明在采用氨水保存天然橡膠膠乳的過程 中，天然橡膠烴分子鏈的端基可能與氨水發(fā)生反應(yīng)。因此，本發(fā)明采用法呢基焦磷酸銨 作為橡膠烴分子鏈的模型化合物。此外，天然橡膠新鮮膠乳是由橡膠烴粒子分布在乳清中組成的乳狀液，乳清中含有 約5%-7%的非橡膠組分。這些非橡膠組分的種類較多，如蛋白質(zhì)、氨基酸、類脂物等， 含量各異，對天然橡膠膠乳的性能的影響當(dāng)然也不相同。已經(jīng)證實(shí)，部分非橡膠組分對 天然橡膠膠乳硫化過程有直接影響，如半胱氨酸對天然橡膠膠乳的硫化反應(yīng)就有一定的 促進(jìn)作用。因此，為了得到在性能和組成等方面與天然橡膠膠乳較為一致的體系，本發(fā) 明直接采用從天然橡膠新鮮膠乳分離的乳清作為分散相，盡量保留天然橡膠新鮮膠乳的 非橡膠組分。本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn)取一定量的天然橡膠新鮮膠乳，采用高速離心機(jī) 分離乳清，在乳清中加入非離子表面活性劑，用量為法呢基焦磷酸銨的0.5%-1.0%，加 入法呢基焦磷酸銨，濃度控制在30%-60%，補(bǔ)加氨水使最終pH值控制在8-9。本發(fā)明所述的天然橡膠膠乳模擬組合物，其特征在于它包括如下按重量份計(jì)的組 分從天然橡膠新鮮膠乳分離的乳清40-70份，法呢基焦磷酸銨30-60份，非離子表面 活性劑0.1 1.0份。本發(fā)明所述的乳清是采用高速離心方式從天然橡膠新鮮膠乳中分離的水溶液，其特 征在于它含有天然橡膠新鮮膠乳中的大部分非橡膠組分，如氨基酸、蛋白質(zhì)、類脂物等。 本發(fā)明所述的法呢基焦磷酸銨，其特征在于它具有以下結(jié)構(gòu)式(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCH2CH2C(CH3)=CHCH20- P03 (NH4 ) P04 (NH4)2。
本發(fā)明所述的非離子表面活性劑，可以是脂肪醇聚氧乙烯醚，如平平加"O"，或垸 基酚聚氧乙烯醚，如OP-IO。
本發(fā)明可用于天然橡膠膠乳的硫化機(jī)理和化學(xué)改性機(jī)理的模擬研究。具體實(shí)施例方式
下文中采用非限定性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。除非另有說明，下文采用的份數(shù)均
為重量份。 實(shí)施例1
稱取40份從天然橡膠新鮮膠乳中離心分離的乳清，加入3份10%的平平加"O "水 溶液，60份法呢基焦磷酸銨，加入氨水至pH值為8-9。
實(shí)施例2
稱取60份從天然橡膠新鮮膠乳中離心分離的乳清，加入2份10%的平平加"O "水 溶液，40份法呢基焦磷酸銨，加入氨水至pH值為8-9。
實(shí)施例3
稱取40份從天然橡膠新鮮膠乳中離心分離的乳清，加入3份10%的OP-10水溶液， 60份法呢基焦磷酸銨，加入氨水至pH值為8-9。
實(shí)施例4
稱取60份從天然橡膠新鮮膠乳中離心分離的乳清，加入2份10%的OP-15水溶液， 40份法呢基焦磷酸銨，加入氨水至pH值為8-9。
權(quán)利要求
1.一種天然橡膠膠乳模擬組合物，其特征在于它包括如下按重量份計(jì)的組分從天然橡膠新鮮膠乳分離的乳清40-70份，法呢基焦磷酸銨30-60份，非離子表面活性劑0.1～1.0份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳清是采用高速離心方式從新鮮膠乳中分離的水溶液，其特 征在于它含有天然橡膠新鮮膠乳中的大部分非橡膠組分，如氨基酸、蛋白質(zhì)、類脂物等。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的法呢基焦磷酸銨，其特征在于它具有以下結(jié)構(gòu)式 (CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCH2CH2C(CH3)=CHCH20-P03 (NH4 ) P04 (NH4)2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非離子表面活性劑可以是脂肪醇聚氧乙烯醚，首選的是平平 加"0"，或烷基酚聚氧乙烯醚，首選的是OP-IO。使用前配制成10%的水溶液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然橡膠膠乳模擬組合物，其特征在于按以下方法制備，取 一定量的天然橡膠新鮮膠乳，采用高速離心機(jī)分離乳清，依次在乳清中加入非離子 表面活性劑和法呢基焦磷酸銨，然后用氨水將溶液的pH值調(diào)節(jié)到8-9。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在組成和性能與天然橡膠膠乳較為接近的天然橡膠膠乳模擬組合物及其制備方法，該模擬組合物包括如下按重量份計(jì)的組分從天然橡膠膠乳中分離的乳清40-70份，法呢基焦磷酸銨30-60份，非離子表面活性劑0.1～1.0份；制備方法是從天然橡膠新鮮膠乳中高速離心分離乳清，依次加入非離子表面活性劑和法呢基焦磷酸銨，然后用氨水將溶液的pH值調(diào)節(jié)到8-9。
文檔編號C08F136/22GK101240049SQ20081010208
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日
發(fā)明者余和平, 光 盧, 琴 孫, 曾宗強(qiáng) 申請人:中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所