天然胶乳改性研究进展

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1、天然胶乳的改性研究的进展摘要:本文综述了天然胶乳填料改性(纳米粒子改性和非纳米粒子改性)及化学改性(氯化、环化、环氧化、接枝聚合)的研究进展，分析了目前天然胶乳改性存在的问题，并展望了未来的发展趋势。关键词:天然胶乳;填料改性;化学改性;研究进展。Abstract:Thecharacteristicsofnaturalrubberlatexhadbeenintroduced．Theresearchprogressofmodificationonthenaturalrubberlatexwasreviewed．Fillermodification(includingna

2、no-particlesandotherparticles)andchemicalmodification(includingchlorination，cyclization，epoxidation，graftpolymerization)wereallstudied．Themainproblemsthatexistedatpresentwereanalyzed，andfinallythefutureresearchtrendwasprospected．Keywords:naturalrubberlatex;fillermodification;chemicalmod

3、ification;researchprogress;nano-particles前言天然胶乳具有优良的综合性能，如薄膜形成性质良好，薄膜机械强度高，伸长率高，弹性好，贮存(特别是低温贮存)稳定性好以及易于加工和硫化等，在胶乳工业应用广泛但是由于它的不饱和碳氢结构以及非极性的特点，导致其耐火强度低，对化学物质和紫外、臭氧、气候较为敏感，因此，在应用中受到限制另外，天然胶乳用于生产薄膜制品如天然胶乳手套时，由于抗拉伸强度和耐撕裂性能不好，表面摩擦力较高，在应用中表现出很大的劣势。因此，为扩大胶乳制品的应用领域，必须对其进行改性，以提高胶乳制品的机械性能，如抗拉伸强度和耐

4、撕裂性能透气性、耐油性、阻燃性等。天然胶乳的改性主要有填料改性和化学改性填料改性分为纳米粒子改性和非纳米粒子改性，主要是提高天然胶乳制品的机械性能，如抗拉伸强度和耐撕裂性能。化学改性利用天然橡胶分子链中的不饱和双键，通过各种反应，将新的官能团引入天然橡胶聚合物表面，从而提高天然胶乳制品的透气性、耐油性、阻燃性等。1.填料改性天然胶乳自20世纪初人们发现炭黑对橡胶有补强作用后，炭黑一直是橡胶制品最重要的补强剂而在胶乳制品中，因炭黑粒子的渗入会降低胶粒间的粘结作用而使胶膜性能受到破坏，因而会降低胶膜的强度。因此，炭黑不但起不到应有的补强作用。同时，用炭黑补强会导致制品颜色

5、加深，在制造浅色胶乳制品时，炭黑并不适用因此，人们研究出多种非炭黑胶乳补强材料，以弥补天然胶乳体系的缺陷。1.1纳米粒子改性天然胶乳运用纳米技术能够在分子水平上重组物质结构，从而使新材料具有比传统材料更优越的性能通过填充纳米填料制备橡胶纳米复合材料，已成为目前研究的新热点。由于纳米粒子具有的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应等特殊效应，引入纳米填料将使天然胶乳的性质发生很大改变，并有可能获得一些新的性能。利用纳米粒子作为填充材料，必须对其进行表面处理纳米粒子能否起到相应的作用，关键在于能否打破其软团聚状态，使之以纳米级尺寸均匀分散在胶乳体系中。对纳米粒子进行表面处理主

6、要是根据需要，在其表面引入一层包覆层。这样，处理后的纳米粒子可以看成是由“核层”和“壳层”组成的复合粒子。壳层既可以是有机物质，也可以是无机物质采用化学手段，利用有机官能团等使粒子表面进行吸附或化学反应，从而使表面改性剂覆盖粒子表面，是对纳米粒子进行表面处理最重要的方法。1.1.1纳米氧化硅改性天然胶乳何映平等［1］采用聚二甲基二烯丙基氯化铵对纳米氧化硅进行表面改性后，制备了改性氧化硅/天然橡胶复合材料，认为改性氧化硅的用量较小时，改性氧化硅均匀分散在基体中，形成无机网络结构，与天然橡胶分子相互渗透，阻碍了天然橡胶分子链的滑移，从而使得符合材料的拉伸强度和撕裂强度提高

7、用十二烷基苯磺酸钠将纳米氧化硅处理成20%稳定的分散体后添加到天然胶乳中，发现纳米氧化硅的用量在3～4份时，可改善天然胶乳的机械稳定性，初步分析了原因，认为所加纳米氧化硅表面的硅醇一方面吸附在橡胶粒子上，另一方面又与胶粒附近的水发生强烈的吸附作用，产生了大量的反离子和极化水分子，从而增大了水化膜的厚度，即增大了扩散层的厚度，使电动电位增大，进而可以提高胶乳的机械稳定性另外，由于纳米氧化硅渗透于天然橡胶分子间，形成硫化胶膜时，在橡胶分子链上起到物理交联点的作用。同时，纳米氧化硅的存在有利于阻碍断裂，由于羟醛缩合、氢键吸附作用，形成了交织排列的网络结构，