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天然橡胶的主要成分

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2005-08-09

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    天然橡胶自然属性 1。天然橡胶植物 天然橡胶(NR)是指从植物中获得的橡胶,地球上能进行生物合成橡胶的植物约有200多种,但具有采集价值的只有几种,其中主要是巴西橡胶树,这种树也称为三叶橡胶树,其次是银菊、橡胶草、杜仲等。
   巴西橡胶树是一种热带地区生长的高大乔木,树干直径可达几十厘米,高达10~20m,树叶是三个为一支,也称为三叶橡胶树。  这种树原产于亚马逊河流域,1876年英国人成功地把它移植在东南亚地区。
  1904年我国开始引植。建国后在两广、海南、云南等地都有种植。据1992年统计,我国天然橡胶年产量为28万吨,列世界第四位。 银菊是多年生灌木,主要生长在墨西哥的荒漠地区。银菊橡胶是以胶乳形式存在于植株的茎皮及根部,采用磨碎分离的方法提取银菊胶。
     杜仲橡胶树生产的橡胶为反式聚异戊二烯,这种橡胶称为杜仲橡胶,与国外的古塔波胶、巴拉塔胶均属一类,也都是野生资源。 2。天然橡胶的成分 天然橡胶是由胶乳制造的,胶乳中所含的非橡胶成分有一部分就留在固体的天然橡胶中。
  一般天然橡胶中含橡胶烃92%~95%,而非橡胶烃占5%~8%。  由于制法不同,产地不同乃至采胶季节不同,这些成分的比例可能有差异,但基本上都在范围以内。 蛋白质可以促进橡胶的硫化,延缓老化。
  另一方面,蛋白质有较强的吸水性,可引进橡胶吸潮发霉、绝缘性下降,蛋白质还有增加生热性的缺点。 丙酮抽出物是一些高级脂肪酸及固醇类物质,其中有一些起天然防老剂和促进剂作用,还有的能帮助粉状配合剂在混炼过程中分散并对生胶起软化的作用。
     灰分中主要含磷酸镁和磷酸钙等盐类,有很少量的铜、锰、铁等金属化合物,因为这些变价金属离子能促进橡胶老化,所以他们的含量应控制。 干胶中的水分不超过1%,在加工过程中可以挥发,但水分含量过多时,不但会使生胶储存过程中易发霉,而且还会影响橡胶的加工,如混炼时配合剂易结团;压延、压出过程中易产生气泡,硫化过程中产生气泡或呈海绵状等。
     天然橡胶 natural rubber 从天然产胶植物制取的橡胶。市售的天然橡胶主要 是从巴西三叶橡胶树的胶乳制成得,其基本化学成分为 顺-聚异戊二烯。
  某些野生橡胶如古塔波胶、巴拉塔胶、 马来树胶、杜仲胶等,其化学成分为反-聚异戊二烯,但 产量甚少。  天然橡胶具有弹性好、强度高、加工性能优 良等一系列优异的综合性能,是用途最广的通用橡胶。
   来源 据估计,约有2000种不同的植物可生产类似 天然橡胶的聚合物,已从其中500种中得到了不同种类的 橡胶,但真正具有实用价值的主要是三叶橡胶树。这种 橡胶树在东南亚、西非、南美洲及中国海南岛、雷州半 岛及云南南部地区广泛种植。
    三叶橡胶树生长7~8年后 即可开始割胶。橡胶树在表层被割开时,树皮内的乳管 被割断,胶乳从树上流出。胶乳中含有35%左右的橡胶 成分。从橡胶树采集的胶乳(又称田园胶乳),经过稀释 后加酸凝固、洗涤、压片、干燥、打包而制成市售的天 然橡胶。
  割胶时的落地胶和采胶杯的杯底余胶等自然凝 胶,可加工成低质量的天然橡胶。  每公顷(1公顷为104m□) 橡胶园平均年产干胶2500kg左右。(见彩图割取天然橡 胶) 世界天然橡胶的产量及耗胶量持续增长。
  1984年世 界天然橡胶的生产量达到4235kt,耗胶量为4190kt。天 然橡胶主要生产国为马来西亚、印度尼西亚和泰国。中 国产胶量居世界第四位。  中国在北纬18°以北直到北纬 20°广大地区植胶成功,这一重大成就荣获了1982年中 国国家重大科技成果一等奖。
   结构和性能 市售天然橡胶中约含91%~94%的橡 胶烃,其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶成 分。橡胶烃由异戊二烯组成,其中顺-1,4-异戊二烯98% ~100%,顺-3,4-异戊二烯0%~2%,不饱和度95%~ 98。
    5%,平均分子量的数量级为10□。天然橡胶具有较高 的门尼粘度(见塑炼),在存放过程中增硬。低温存放 时容易结晶,在-70°C左右时变成脆性物质。天然橡胶无 一定熔点,加热到130~140°C完全软化,200°C左右开始 分解。
  天然橡胶的弹性甚佳,其弹性模量约为3~6MPa、弹 性伸长率可达1000%,纯胶硫化胶的拉伸强度可达17~ 29MPa,炭黑补强的硫化胶的拉伸强度可高达 25~35MPa。   天然橡胶加工性能良好,易于同填料及配合剂混合,而且 可以与多数合成橡胶并用。
  天然橡胶为非极性橡胶,在 非极性溶剂中膨胀,其耐油、耐溶剂性差。天然橡胶因 含大量不饱和双键,化学活性较高,易于交联和氧化,耐 老化性能不佳。 制胶方法及分类 天然橡胶由于制胶方法不同可以 制成烟片、风干胶片、绉片、技术分级橡胶及浓缩胶乳 (见图制胶方法)。
    此外,还可制成胶清橡胶(胶乳离 心浓缩时,分离的胶清制成低质量的生胶)、易操作橡 胶(胶乳中加入部分硫化胶乳制成的生胶)、充油橡胶 (橡胶中充入一定量的矿物油)、炭黑共沉橡胶(胶乳 与炭黑共沉淀而得的生胶)、粉状橡胶(胶乳在隔离剂 保护下喷雾干燥而成)、化学改性橡胶(如接枝橡胶、 环化橡胶、氯化橡胶、热塑性橡胶等)。
     ①烟片 加酸凝固的胶乳凝胶,经多组辊筒压片、 压花,然后在烟房式干燥室中熏干而成。这种橡胶是天 然橡胶最有代表性的传统产品,适于制备各种橡胶制品。 ②风干胶片 胶乳中加入化学催干剂,然后加酸凝 固、压片、风干。
  其颜色比烟片浅,适宜制备浅色制品。 ③绉片 分为白绉片及褐绉片两类。  白绉片系将漂 白脱色剂加入胶乳中,然后加酸凝固、压片并在热空气 中干燥而得,最宜于制备浅色制品。
  褐绉片系将割胶的 自然凝胶加以混合、压片、干燥而成,其品质较差,只 宜用于对质量要求不高的制品。 ④技术分级胶 系将胶乳凝胶及自然凝胶、混合粉 碎、造粒,在干燥室中干燥,然后在压力下打包。
    自从 60年代马来西亚标准胶问世以来,由于这类橡胶制胶工 艺比较统一,质量分级标准比较科学,因而其产量增长 迅速,目前已接近天然橡胶总产量的40%。 参考书目 。
  

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