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文档简介
1、第一章第一章 原料胶乳原料胶乳10学时胶乳化学与工艺学胶乳化学与工艺学多媒体教程多媒体教程主要内容与要求主要内容与要求 主要内容主要内容: 天然胶乳、合成胶乳及人造胶乳的制造方法、性质及天然胶乳、合成胶乳及人造胶乳的制造方法、性质及性能;性能; 胶乳的稳定与去稳定、浓缩、保存、运输、改性等。胶乳的稳定与去稳定、浓缩、保存、运输、改性等。 学习要求学习要求 掌握天然胶乳、合成胶乳、人造胶乳的性质和性能掌握天然胶乳、合成胶乳、人造胶乳的性质和性能; 熟悉并掌握影响胶乳稳定性的因素、浓缩方法、保存熟悉并掌握影响胶乳稳定性的因素、浓缩方法、保存措施措施; 了解胶乳的运输应采取的措施及对胶乳改性的方法。
2、了解胶乳的运输应采取的措施及对胶乳改性的方法。第一节第一节 天然胶乳天然胶乳(natural latex) 天然胶乳的来源、生产概况;天然胶乳的来源、生产概况; 天然胶乳的分类;天然胶乳的分类; 天然胶乳的组成及非橡胶成分的作用;天然胶乳的组成及非橡胶成分的作用; 天然胶乳的性质;天然胶乳的性质; 天然胶乳的主要品种天然胶乳的主要品种与性能; 天然胶乳应用范围天然胶乳应用范围一、天然胶乳的来源、生产概况一、天然胶乳的来源、生产概况1、来源、来源三叶橡胶树三叶橡胶树杜仲树杜仲树银胶菊银胶菊橡胶草橡胶草 天然胶乳天然胶乳其中产胶量最大、胶质最好的是其中产胶量最大、胶质最好的是三叶橡胶树三叶橡胶树。
3、工业用的天然橡胶胶乳主要来源于巴西三叶橡胶树。巴工业用的天然橡胶胶乳主要来源于巴西三叶橡胶树。巴西三叶橡胶树原野生在南美的亚马逊河流域,现主要栽培西三叶橡胶树原野生在南美的亚马逊河流域,现主要栽培在东南亚地区。中国在在东南亚地区。中国在1904年开始引种天然橡胶树,到目年开始引种天然橡胶树,到目前我国海南、云南、广东、福建、广西等省区已拥有丰富前我国海南、云南、广东、福建、广西等省区已拥有丰富的橡胶资源,成为世界上主要产胶国之一。的橡胶资源,成为世界上主要产胶国之一。(1)三叶橡胶树:产物为顺)三叶橡胶树:产物为顺1,4-聚异戊二烯水乳液聚异戊二烯水乳液割胶方法:割胶方法:割破树皮中的乳管(注
4、:不要割破形成层)割破树皮中的乳管(注:不要割破形成层)割胶方式割胶方式:单斜线式、双斜线式、:单斜线式、双斜线式、V式式割胶频率割胶频率:每天割、隔天割、三日割:每天割、隔天割、三日割割胶时间割胶时间:春天树叶转绿开割,冬天树叶变黄停割:春天树叶转绿开割,冬天树叶变黄停割 每天在太阳出山之前割胶完毕每天在太阳出山之前割胶完毕产量产量:树龄在:树龄在1020年产胶量大,一棵树年产干胶年产胶量大,一棵树年产干胶7kg 左右,注射刺激剂或涂棕油,产量可提高。左右,注射刺激剂或涂棕油,产量可提高。采集方法:采集方法:割胶割胶胶乳收胶照片胶乳收胶照片 刚从胶树流出的鲜胶乳刚从胶树流出的鲜胶乳(fiel
5、d latex) ,为白色乳状,为白色乳状液体,干胶含量仅液体,干胶含量仅30 %40%。其主要成分橡胶烃为。其主要成分橡胶烃为异异戊二烯戊二烯的的顺式顺式-聚合物,还含有聚合物,还含有65 %左右的水和少量的左右的水和少量的蛋白质、树脂、糖类及无机盐等非橡胶物质。蛋白质、树脂、糖类及无机盐等非橡胶物质。(2)杜仲树:产物为反)杜仲树:产物为反1,4-聚异戊二烯水乳液聚异戊二烯水乳液 长江中、上游生长的木本植物,适合山区生长,我国长江中、上游生长的木本植物,适合山区生长,我国在河南省有大面积种植。在河南省有大面积种植。杜仲树的根、茎、叶中杜仲树的根、茎、叶中均含有胶。均含有胶。采集方法:采集方
6、法:割下树皮,用热水熬煮割下树皮,用热水熬煮杜仲树适应性强,杜仲树适应性强,可种植范围大,用途广,可种植范围大,用途广,医用功能材料,形状记医用功能材料,形状记忆材料,工程材料,高忆材料,工程材料,高科技材料,本身还是药科技材料,本身还是药材。材。(3)银胶菊:产物为顺)银胶菊:产物为顺1,4-聚异戊二烯水乳液聚异戊二烯水乳液 银灰带绿色的灌木,高银灰带绿色的灌木,高1m,原产墨西哥,美国在,原产墨西哥,美国在“应急橡胶计划应急橡胶计划”中大力发展银胶菊,我国中大力发展银胶菊,我国1981年由中科年由中科院武汉植物所从美国引种培育,但其含胶率低院武汉植物所从美国引种培育,但其含胶率低0.6 蒸
7、发法浓缩胶乳的浓度高,总固体含量可高达蒸发法浓缩胶乳的浓度高,总固体含量可高达80%; 蒸发法浓缩胶乳的稳定性很高,所有的非橡胶物质均留蒸发法浓缩胶乳的稳定性很高,所有的非橡胶物质均留在胶乳中,又加入了不挥发的稳定剂;在胶乳中,又加入了不挥发的稳定剂; 制品收缩小,耐老化性能好,可以加大填充剂用量,适制品收缩小,耐老化性能好,可以加大填充剂用量,适用于填料较多的制品和涂胶制品,如再生革、胶乳沥青、用于填料较多的制品和涂胶制品,如再生革、胶乳沥青、地毯、黏合剂、胶乳水泥等方面。地毯、黏合剂、胶乳水泥等方面。 但是这种胶乳制品吸水性大,透明度低,干燥缓慢,耐但是这种胶乳制品吸水性大,透明度低,干燥
8、缓慢,耐电性能也较差,硫化速度较快。电性能也较差,硫化速度较快。蒸发法浓缩胶乳的特点蒸发法浓缩胶乳的特点4 电滗法浓缩法电滗法浓缩法 浓缩原理浓缩原理 利用天然胶乳中橡胶粒子带负电荷,插入电极通电时,利用天然胶乳中橡胶粒子带负电荷,插入电极通电时,带电粒子向阳极移动,并在该极板薄膜富集,因相对带电粒子向阳极移动,并在该极板薄膜富集,因相对密度小而上浮分层分离,该法尚未有商品问世。密度小而上浮分层分离,该法尚未有商品问世。 电滗法浓缩胶乳的特点电滗法浓缩胶乳的特点 非橡胶成分少,纯度高,质量与离心法相似,可得到非橡胶成分少,纯度高,质量与离心法相似,可得到总固体含量为总固体含量为60-70%的浓
9、缩胶乳,胶乳的机械稳定性的浓缩胶乳,胶乳的机械稳定性高,但耗电多,成本高。高,但耗电多,成本高。不同浓缩胶乳的组分和物性不同浓缩胶乳的组分和物性项目项目原胶乳原胶乳离心浓缩离心浓缩胶乳胶乳膏化浓缩膏化浓缩胶乳胶乳蒸发浓缩蒸发浓缩胶乳胶乳总固体含量总固体含量/%37.5-4160-6460-6572-75干胶含量干胶含量/%34.6-37.557.5-6258-6365-69氨含量氨含量/%0.8-10.5-0.70.6-0.8-pH值值10-10.510-10.510-10.5-黏度黏度/mPas4.0-5.530-5030-6095胶膜灰分含量胶膜灰分含量/%0.7-0.90.2-0.40.
10、253.9-5.6胶膜水抽出物胶膜水抽出物/%3.0-71.0-2.31.2-2.510.5-11.5胶膜丙酮抽出物胶膜丙酮抽出物/%2.0-3.01.5-33.265、其他浓缩方法、其他浓缩方法 过滤法过滤法 利用橡胶粒子与水分子的尺寸差异而负压脱水浓缩胶利用橡胶粒子与水分子的尺寸差异而负压脱水浓缩胶乳。胶乳的性质与离心法相似。乳。胶乳的性质与离心法相似。 冷冻法冷冻法 短时冷冻胶乳使乳清凝固而与橡胶粒子分离的方法。短时冷冻胶乳使乳清凝固而与橡胶粒子分离的方法。取出冰块,再将胶乳融化。冷冻室稳定性下降,少用。取出冰块,再将胶乳融化。冷冻室稳定性下降,少用。 喷雾法喷雾法 特殊的蒸发法。先将胶
11、乳用泵雾化,雾滴下落与塔底特殊的蒸发法。先将胶乳用泵雾化,雾滴下落与塔底上升的热空气接触而使水分气化,将水分全部蒸发,制造全上升的热空气接触而使水分气化,将水分全部蒸发,制造全乳橡胶。乳橡胶。(二)(二) 天然胶乳的保存与运输天然胶乳的保存与运输保存途径保存途径 通常在割胶通常在割胶6-12h,新鲜胶乳就会产生自然凝固,为,新鲜胶乳就会产生自然凝固,为了防止胶乳凝固,通常采取适当的保存措施。了防止胶乳凝固,通常采取适当的保存措施。提高胶乳稳定性,如加氨、碱、亲水胶体、稳定剂提高胶乳稳定性,如加氨、碱、亲水胶体、稳定剂抑制胶乳中细菌和酶的活性,如杀菌剂、防腐剂抑制胶乳中细菌和酶的活性,如杀菌剂、
12、防腐剂保存剂保存剂提高胶乳提高胶乳电位的保存剂,如氨、电位的保存剂,如氨、碱碱、抗凝剂、抗凝剂防腐杀菌保存剂,如防腐杀菌保存剂,如氨氨、防腐剂、杀菌剂、防腐剂、杀菌剂应用最早应用最早应用最广泛应用最广泛1、天然胶乳的保存、天然胶乳的保存氨保存胶乳的优缺点:氨保存胶乳的优缺点:(1)提高胶乳的稳定性提高胶乳的稳定性 抑制细菌的生长和酶的活性;抑制细菌的生长和酶的活性; 能中和细菌和酶分解蛋白质等产生的酸;能中和细菌和酶分解蛋白质等产生的酸; 提高提高pH值,增加胶粒表面的电动电位;值,增加胶粒表面的电动电位; 与胶粒表面的高级脂肪酸作用形成铵皂起保护作用;与胶粒表面的高级脂肪酸作用形成铵皂起保护
13、作用; 与胶乳中的与胶乳中的Mg2+形成铵镁沉淀,降低形成铵镁沉淀,降低Mg2+ 的去稳作用:的去稳作用: 溶解胶乳中的粘性体,降低胶乳的粘度。溶解胶乳中的粘性体,降低胶乳的粘度。氨保存胶乳的优点:氨保存胶乳的优点:(4)无毒、无其他副作用。)无毒、无其他副作用。(2)易除去,无残留;调节胶乳)易除去,无残留;调节胶乳pH值,满足生产要求;值,满足生产要求;(3)对胶乳的浓缩、加工及制品性能无不良影响;)对胶乳的浓缩、加工及制品性能无不良影响; 氨有强烈的刺激气味,不利于环保要求;氨有强烈的刺激气味,不利于环保要求; 对于抗氨性细菌的防护效果较差;对于抗氨性细菌的防护效果较差; 氨对胶乳粒子保
14、护层的蛋白质有缓慢水解的作用;氨对胶乳粒子保护层的蛋白质有缓慢水解的作用; 氨对胶乳中的氧化锌用量有影响。氨对胶乳中的氧化锌用量有影响。氨保存胶乳的缺点:氨保存胶乳的缺点:天然胶乳保存方法:天然胶乳保存方法:保存方法保存方法氨保存氨保存低氨组合保存低氨组合保存高氨保存高氨保存HA(0.7%)中氨保存中氨保存MA(0.3-0.6%)低氨保存低氨保存LA(0.2%)氨氨+甲醛甲醛氨(氨(0.2%)+硼酸(硼酸(0.2-0.25%)+月桂酸铵(月桂酸铵(0.05%)氨(氨(0.1%)+五氯酚钠(五氯酚钠(0.3%)2、天然胶乳的运输、天然胶乳的运输 长途运输:胶乳罐汽车、火车、轮船长途运输:胶乳罐汽
15、车、火车、轮船 运输设备配备减震、隔热装置。运输设备配备减震、隔热装置。七、七、 天然胶乳的主要品种天然胶乳的主要品种 天天 然然 胶胶 乳乳通用胶乳通用胶乳特种胶乳特种胶乳改性胶乳改性胶乳离心浓缩胶乳离心浓缩胶乳膏化浓缩胶乳膏化浓缩胶乳蒸发浓缩胶乳蒸发浓缩胶乳高浓度胶乳、纯化胶乳、恒粘胶乳、耐寒胶乳高浓度胶乳、纯化胶乳、恒粘胶乳、耐寒胶乳接枝胶乳、羟氨胶乳、肼接枝胶乳、羟氨胶乳、肼-甲醛胶乳、环氧化胶乳甲醛胶乳、环氧化胶乳1 纯化胶乳纯化胶乳 (两次离心胶乳两次离心胶乳) 根据胶乳中的非橡胶物质大多数分布在乳清相和小根据胶乳中的非橡胶物质大多数分布在乳清相和小胶粒中非胶物质含量较多的特点,将
16、氨保存鲜胶乳先离心胶粒中非胶物质含量较多的特点,将氨保存鲜胶乳先离心一次,再加约一倍清水稀释,然后第二次离心,进一步除一次,再加约一倍清水稀释,然后第二次离心,进一步除去非胶物质。这样所得的浓缩胶乳,用去非胶物质。这样所得的浓缩胶乳,用0.7 %氨保存,叫氨保存,叫做纯化胶乳,也称为两次离心胶乳。做纯化胶乳,也称为两次离心胶乳。特性特性: 纯化胶乳的总干差不到一次离心胶乳的一半,胶乳纯化胶乳的总干差不到一次离心胶乳的一半,胶乳纯度高,非橡胶成分明显减少;胶膜颜色浅,吸水性低,纯度高,非橡胶成分明显减少;胶膜颜色浅,吸水性低,电绝缘性高。电绝缘性高。用途:用途: 用于性能要求较高的浸渍制品,电工
17、手套,安全套,用于性能要求较高的浸渍制品,电工手套,安全套,医用手套等,及透水性小,耐电性能的制品等。医用手套等,及透水性小,耐电性能的制品等。2、高浓度胶乳、高浓度胶乳 定义:定义:干胶含量高于干胶含量高于67.0%的浓缩胶乳。的浓缩胶乳。 生产方法:生产方法:蒸发法、一次离心法、二次离心法、膏化后再蒸发法、一次离心法、二次离心法、膏化后再 离心法。其中二次离心的方法为离心法。其中二次离心的方法为: 先以大调节管和长调节螺丝(离心机部件)离心加氨先以大调节管和长调节螺丝(离心机部件)离心加氨鲜胶乳,以获得干胶含量鲜胶乳,以获得干胶含量50 %55 %的浓缩胶乳。再加入的浓缩胶乳。再加入0.0
18、3 %左右的月桂酸铵改善胶乳稳定性,停放左右的月桂酸铵改善胶乳稳定性,停放8 h16 h,然,然后以小调节管和短调节螺丝作第二步离心,如此获得干胶含后以小调节管和短调节螺丝作第二步离心,如此获得干胶含量为量为67 %的高浓度胶乳。的高浓度胶乳。 高浓度胶乳的特性高浓度胶乳的特性 高浓度胶乳的优点是高浓度胶乳的优点是KOH值低、非橡胶成分含量少、值低、非橡胶成分含量少、机械稳定性高、粘度高;机械稳定性高、粘度高; 加工性能与离心胶乳相似,制造海绵时收缩率低,用加工性能与离心胶乳相似,制造海绵时收缩率低,用作浸渍制品时,可不用或少用增稠剂,沉积速度和干作浸渍制品时,可不用或少用增稠剂,沉积速度和干
19、燥快,胶膜吸水性较低。燥快,胶膜吸水性较低。 高浓度胶乳的用途高浓度胶乳的用途 用途用途 :可作为膏化和蒸浓浓缩胶乳的代用品,用于制:可作为膏化和蒸浓浓缩胶乳的代用品,用于制造胶粘剂,海绵制品,浸渍制品等。造胶粘剂,海绵制品,浸渍制品等。3、羟胺改性胶乳、羟胺改性胶乳 生产方法生产方法 在刚离心出来的浓缩天然胶乳中加入在刚离心出来的浓缩天然胶乳中加入0.15 %的中性硫酸的中性硫酸羟胺或盐酸羟胺,可以防止橡胶在贮存过程中由于醛基羟胺或盐酸羟胺,可以防止橡胶在贮存过程中由于醛基反应导致的粘度增加。又称恒粘胶乳,低塑胶乳。反应导致的粘度增加。又称恒粘胶乳,低塑胶乳。 特性特性 羟胺胶乳的粘度显著降
20、低,硫化胶的定伸应力较低,其羟胺胶乳的粘度显著降低,硫化胶的定伸应力较低,其它方面与普通离心天然胶乳相似它方面与普通离心天然胶乳相似。 用途用途 胶黏剂:羟胺改性胶乳的主要用途。用羟胺处理的高浓胶黏剂:羟胺改性胶乳的主要用途。用羟胺处理的高浓度天然胶乳(度天然胶乳(HRF),已正式生产并应用于需要快速粘),已正式生产并应用于需要快速粘合的场合。合的场合。 模制海绵:海绵的收缩率较小,压缩模量显著降低。模制海绵:海绵的收缩率较小,压缩模量显著降低。 手套和探空气球手套和探空气球4、预硫化胶乳、预硫化胶乳 生产方法生产方法 将加有稳定剂的离心浓缩胶乳与硫化剂胶状分散体配合,将加有稳定剂的离心浓缩胶
21、乳与硫化剂胶状分散体配合,加热至所需温度和规定时间,使胶粒内的橡胶分子交联达加热至所需温度和规定时间,使胶粒内的橡胶分子交联达到所要求的交联密度,然后再通过澄清离心机除去剩余的到所要求的交联密度,然后再通过澄清离心机除去剩余的硫化助剂而成。也可用类似的方法先硫化加氨鲜胶乳,然硫化助剂而成。也可用类似的方法先硫化加氨鲜胶乳,然后离心,使胶乳浓缩和澄清两道工序一步完成。后离心,使胶乳浓缩和澄清两道工序一步完成。 用途用途 浸渍制品(各种手套,气球等),胶粘剂,模铸制品,地浸渍制品(各种手套,气球等),胶粘剂,模铸制品,地毯背衬。毯背衬。 特性特性 大部分商品预硫化胶乳总固体含量为大部分商品预硫化胶
22、乳总固体含量为60 %,氨含量,氨含量0.6 %,pH值为值为10.5,粘度与未硫化前类似;,粘度与未硫化前类似; 胶乳稳定性高,原因:加工条件及补入稳定剂,可配合胶乳稳定性高,原因:加工条件及补入稳定剂,可配合填充剂。填充剂。 胶膜的拉伸强度高,抗老化性能好。交联结构分布均匀胶膜的拉伸强度高,抗老化性能好。交联结构分布均匀有关。有关。 应用时一般可不必再硫化,成型后仅需干燥便可获得硫应用时一般可不必再硫化,成型后仅需干燥便可获得硫化胶膜。化胶膜。 综合物理性能比配合胶乳再后硫化的产品差些。综合物理性能比配合胶乳再后硫化的产品差些。5、天甲胶乳(、天甲胶乳(MG胶乳)胶乳)生产方法生产方法 在
23、胶乳状态下将甲基丙烯酸甲酯接枝到天然橡胶上。在胶乳状态下将甲基丙烯酸甲酯接枝到天然橡胶上。 现有产品主要有现有产品主要有Heveaplus MG 30和和Heveaplus MG 49两种,接枝的两种,接枝的单体量分别是干胶量的单体量分别是干胶量的30%和和49%。特性特性 胶乳薄膜韧性,硬度胶乳薄膜韧性,硬度,且不损害其拉伸强度。,且不损害其拉伸强度。 胶膜耐磨,耐疲劳,抗屈挠龟裂性能,耐光,耐热老化性,耐烃类胶膜耐磨,耐疲劳,抗屈挠龟裂性能,耐光,耐热老化性,耐烃类溶剂性能溶剂性能。用途用途 粘合剂:分子中含有极性的聚甲基丙烯酸甲酯和非极性的橡胶烃,粘合剂:分子中含有极性的聚甲基丙烯酸甲酯
24、和非极性的橡胶烃,可粘合不同性能的材料。可粘合不同性能的材料。 补强剂或硬化剂,补强剂或硬化剂,用于改善浸渍制品的耐撕裂和耐穿刺性能;用于改善浸渍制品的耐撕裂和耐穿刺性能; 生产纯胶制品:胶管,海绵。生产纯胶制品:胶管,海绵。6、耐寒天然胶乳、耐寒天然胶乳 生产方法生产方法 在离心浓缩胶乳中加入在离心浓缩胶乳中加入0.2%的水杨酸钠的水杨酸钠与与0.25%的月的月桂酸铵桂酸铵作稳定剂制成的胶乳。作稳定剂制成的胶乳。 特性特性 耐寒胶乳的冷冻温度较低,耐寒胶乳的冷冻温度较低,抗冷冻抗冷冻去稳定能力提高,去稳定能力提高,能够抵抗中等程度的冷冻和融解,其他性质与普通浓能够抵抗中等程度的冷冻和融解,其
25、他性质与普通浓缩胶乳基本相同缩胶乳基本相同 。 用途用途 优异的耐寒性能,专供寒冷地使用。优异的耐寒性能,专供寒冷地使用。7、肼、肼-甲醛胶乳甲醛胶乳 生产方法生产方法 高氨胶乳高氨胶乳加固定碱(通过充气除氨)加固定碱(通过充气除氨)NH3%降至降至0.1%-0.2%加足量甲醛(中和残余的加足量甲醛(中和残余的NH3及同肼反应及同肼反应所需量),然后恒速搅拌所需量),然后恒速搅拌加入水合肼(温度上升)加入水合肼(温度上升)约约15-20min可获得肼可获得肼-甲醛树脂补强胶乳。甲醛树脂补强胶乳。 特性特性 生胶膜的黏度大;硫化胶膜硬度较大,定伸应力、拉伸生胶膜的黏度大;硫化胶膜硬度较大,定伸应
26、力、拉伸强度、抗撕裂强度提高,抗溶剂性能提高。强度、抗撕裂强度提高,抗溶剂性能提高。 用途用途 适合于天然胶乳一般的用途,包括海绵、胶粘剂、地毯适合于天然胶乳一般的用途,包括海绵、胶粘剂、地毯背衬、浸渍制品等。背衬、浸渍制品等。 8、阳离子胶乳、阳离子胶乳 生产方法生产方法 一种方法是先加水稀释胶乳,再加入干胶含量一种方法是先加水稀释胶乳,再加入干胶含量5%的阳的阳离子皂(如溴化十六烷基三甲铵)充分搅拌,便能得到离子皂(如溴化十六烷基三甲铵)充分搅拌,便能得到带正电荷的胶粒,制成阳离子胶乳;带正电荷的胶粒,制成阳离子胶乳; 另一种方法是先在胶乳中加入干胶含量另一种方法是先在胶乳中加入干胶含量2
27、%的平平加的平平加O(优良的胶乳稳定剂,环氧乙烷(优良的胶乳稳定剂,环氧乙烷/脂肪醇缩合物),提脂肪醇缩合物),提高其稳定性,再加酸(甲酸或乙酸)将其高其稳定性,再加酸(甲酸或乙酸)将其pH值调至值调至3-4,同样可得到阳离子胶乳。同样可得到阳离子胶乳。 特性及用途特性及用途 特性:胶粒表面带正电荷。特性:胶粒表面带正电荷。 用途:用途: 1)用于带阴电荷织物的浸胶;)用于带阴电荷织物的浸胶;2)用于与其它)用于与其它阳性乳浊液顺利混合:胶乳沥青,胶乳水泥;阳性乳浊液顺利混合:胶乳沥青,胶乳水泥;3)制无)制无纺布。纺布。9、环氧化胶乳、环氧化胶乳 生产原理生产原理 天然胶乳在加热条件下与环氧
28、化试剂(一般采用过氧乙酸)天然胶乳在加热条件下与环氧化试剂(一般采用过氧乙酸)反应,以在橡胶分子主链双键上引入环氧基改性而得到的反应,以在橡胶分子主链双键上引入环氧基改性而得到的胶乳。是近年来一系列化学改性天然胶乳中最成功的一种。胶乳。是近年来一系列化学改性天然胶乳中最成功的一种。 特性特性 天然胶乳环氧化后,不饱和度降低,具有优异气密性、耐天然胶乳环氧化后,不饱和度降低,具有优异气密性、耐油性、抗湿滑性,胶膜耐老化性和硬度提高。目前已商品油性、抗湿滑性,胶膜耐老化性和硬度提高。目前已商品化的产品有环氧化率为化的产品有环氧化率为10%、25%、50%和和75%四个品种。四个品种。环氧化率为环氧
29、化率为50%的胶乳,胶膜的气密性与溴化丁基橡胶相的胶乳,胶膜的气密性与溴化丁基橡胶相当,耐油性和当,耐油性和32 %丙烯腈含量的丁腈橡胶相当。丙烯腈含量的丁腈橡胶相当。用用 途途 干胶可制作防湿滑轮胎胎面、内胎胎面、内胎等;利用其优干胶可制作防湿滑轮胎胎面、内胎胎面、内胎等;利用其优良的抓着性可制作各种运动鞋、球鞋和安全鞋底;用作耐油良的抓着性可制作各种运动鞋、球鞋和安全鞋底;用作耐油制品,特别是制品,特别是ENR-50适合制作耐油制品、高撕裂强度的制品。适合制作耐油制品、高撕裂强度的制品。 高气密性的胶乳制品(如高气密性的胶乳制品(如8l型手套)及耐油制品型手套)及耐油制品; 粘合剂:粘合剂
30、:ENR有着优良的粘合性能,有可能作为一种新型的有着优良的粘合性能,有可能作为一种新型的橡胶粘合剂使用。橡胶粘合剂使用。 但在应用于乳胶制品方面,尚需解决如何提高但在应用于乳胶制品方面,尚需解决如何提高ENR胶乳的总胶乳的总固体含量、乳液酸度、寻找良好的凝固剂以及提高其成膜性固体含量、乳液酸度、寻找良好的凝固剂以及提高其成膜性能等多方面的问题。能等多方面的问题。 10、低蛋白质天然胶乳、低蛋白质天然胶乳 生产方法生产方法 天然胶乳中蛋白质含量为天然胶乳中蛋白质含量为0.0150.035,通过采用多次离,通过采用多次离心或酶处理工艺等脱除其中的蛋白质,可制得低蛋白质含心或酶处理工艺等脱除其中的蛋
31、白质,可制得低蛋白质含量量 (低于原含量的低于原含量的1/4)的天然胶乳。的天然胶乳。 特性特性 吸水性低,良好的模量稳定性和热周期应力松驰特性,蠕吸水性低,良好的模量稳定性和热周期应力松驰特性,蠕变值低,永久变形小,绝缘性好。变值低,永久变形小,绝缘性好。 用途用途 海底电缆、耐高压电工手套、支承垫、密封件和防振垫等。海底电缆、耐高压电工手套、支承垫、密封件和防振垫等。 用于制造对人体组织反应小的医用保健材料及器具,如医用于制造对人体组织反应小的医用保健材料及器具,如医用手套、导尿管、伤口引流管、胃肠导管、避孕套、通气用手套、导尿管、伤口引流管、胃肠导管、避孕套、通气软管等。软管等。项目(G
32、B 8289-87)限值检验方法高氨低氨总固体含量(最小)/%61.561.5GB 8289干胶含量(最小)/%60.060.0GB 8289非橡胶固体含量(最大)/%2.02.0碱度/NH3(按胶乳计)最小0.6最大0.29GB 8300机械稳定性(最小)/s650650GB 8301凝胶含量(最大)/%0.050.05GB 8291残渣含量(最大)/%0.100.10GB 8293铜含量(最大)/(mg/kg总固体)88GB 8296挥发脂肪酸值(最大)/%0.200.20GB 8292KOH值(最大)1.01.0GB 2897目测颜色无显著的蓝色或灰色硼酸中和后的气味没有明显的腐臭味八、
33、天然胶乳的标准八、天然胶乳的标准项目(ISO 2004)限值检验方法高氨低氨总固体含量(最小)/%61.561.5ISO 124干胶含量(最小)/%60.060.0ISO 126非橡胶固体含量(最大)/%2.02.0碱度/NH3%(按胶乳计)最小0.6最大0.29ISO 125机械稳定性(最小)/s650650ISO 35凝胶含量(最大)/%0.050.05ISO 706残渣含量(最大)/%0.100.10ISO 2005铜含量(最大)/(mg/kg总固体) 88ISO/R 1654锰含量(最大)/(mg/kg总固体) 88ISO 1655挥发脂肪酸值(最大)/%由有关方面协议,但不得超过0.
34、20ISO 506KOH值(最大)由有关方面协议,但不得超过1.0ISO 127目测颜色无显著的蓝色或灰色硼酸中和后的气味没有明显的腐臭味九、天然胶乳的特点及应用范围九、天然胶乳的特点及应用范围1、天然胶乳的优点、天然胶乳的优点综合性能优异综合性能优异 工艺加工性能工艺加工性能 成膜性能好,湿凝胶强度高,易于硫化。成膜性能好,湿凝胶强度高,易于硫化。 制品性能制品性能 具有优良的弹性,较高的强度,较大的伸长率和较小的具有优良的弹性,较高的强度,较大的伸长率和较小的蠕变。蠕变。 胶乳硫化胶膜性能:胶乳硫化胶膜性能: 拉伸强度/MPa: 3234 300% 定伸应力/MPa: 1.20 断裂伸长率
35、/%:850 撕裂强度/N/mm: 10 松弛模量/ MPa: 0.62 永久变形/%:2.5 2、天然胶乳的缺点天然胶乳的缺点 变异性大变异性大 天然胶乳是生物合成的产物,易受胶树品种、树龄、天然胶乳是生物合成的产物,易受胶树品种、树龄、产地、物候、季节、割胶制度等因素影响。产地、物候、季节、割胶制度等因素影响。 蛋白质含量高蛋白质含量高,对制品性能影响较大,对制品性能影响较大容易导致天然胶乳制品的吸湿性、导电性、生热性等容易导致天然胶乳制品的吸湿性、导电性、生热性等性能劣化;性能劣化;更为严重的是引起天然胶乳制品接触性过敏症。更为严重的是引起天然胶乳制品接触性过敏症。 3、天然胶乳的应用范
36、围、天然胶乳的应用范围 天然胶乳的天然胶乳的应用范围极大,大部分的纯胶制品(浸渍制品、应用范围极大,大部分的纯胶制品(浸渍制品、压出制品、海绵制品、模铸制品)可用天然胶乳生产,很多压出制品、海绵制品、模铸制品)可用天然胶乳生产,很多非纯胶制品也可应用天然胶乳。非纯胶制品也可应用天然胶乳。 天然胶乳在各种胶乳制品的应用情况:天然胶乳在各种胶乳制品的应用情况: 制品种类制品种类 百分比(百分比(%) 制品种类制品种类 百分比(百分比(%)浸渍制品浸渍制品 36 压出胶丝压出胶丝 15模制海绵模制海绵 12 胶粘剂胶粘剂 9地毯工业地毯工业 9 兽鬃海绵,椰棕海绵兽鬃海绵,椰棕海绵 5皮革板皮革板
37、3 杂品(其它)杂品(其它) 11第二节第二节 合成胶乳合成胶乳一、合成胶乳的概况一、合成胶乳的概况合成胶乳一般是由单体通过合成胶乳一般是由单体通过乳液聚合法乳液聚合法制成的聚合物粒制成的聚合物粒子的水分散体,然后采用酸膏化法、附聚法等方法使橡胶粒子的水分散体,然后采用酸膏化法、附聚法等方法使橡胶粒子增大而得以浓缩。子增大而得以浓缩。 合成胶乳主要用于非纯胶制品,少量用于海绵等纯胶制合成胶乳主要用于非纯胶制品,少量用于海绵等纯胶制品。品。1、合成胶乳的发展、合成胶乳的发展 最早最早出现的商品合成胶乳是出现的商品合成胶乳是氯丁胶乳氯丁胶乳,约在,约在1934年就有市年就有市售氯丁胶乳;售氯丁胶乳
38、; 在第二次世界大战末,开始开发一系列合成胶乳,在第二次世界大战末,开始开发一系列合成胶乳,1942年年开发出了羧基胶乳;开发出了羧基胶乳; 到到70年代几乎所有合成橡胶都有相应的合成胶乳;年代几乎所有合成橡胶都有相应的合成胶乳; 近近30年来,合成胶乳得到了迅速发展,国外合成胶乳的用量年来,合成胶乳得到了迅速发展,国外合成胶乳的用量已占全部胶乳用量的已占全部胶乳用量的70 %。增长迅速的原因增长迅速的原因天然胶乳供不应求天然胶乳供不应求能赋予制品以某些特殊性能能赋予制品以某些特殊性能石油化学工业的高速发展石油化学工业的高速发展2、合成胶乳的生产方法、合成胶乳的生产方法聚合方法聚合方法 首先向
39、反应器中加入规定量的分散介质水、乳化剂、首先向反应器中加入规定量的分散介质水、乳化剂、单体、引发剂及其他各种所需要的添加剂,升温至反单体、引发剂及其他各种所需要的添加剂,升温至反应温度,聚合开始,达到所要求的单体转化率后,经应温度,聚合开始,达到所要求的单体转化率后,经降温、过滤、浓缩,即得到了所需要的聚合物乳液。降温、过滤、浓缩,即得到了所需要的聚合物乳液。 优点优点 胶粒直径尺寸分布窄,成膜性和流变性好;胶粒直径尺寸分布窄,成膜性和流变性好; 设备简单,操作方便,生产灵活性大,适用于小批量、设备简单,操作方便,生产灵活性大,适用于小批量、多品种的精细产品生产。多品种的精细产品生产。(1)
40、间歇式乳液聚合法间歇式乳液聚合法(1)聚合过程会出现前期和后期反应不均衡,导致反应失控;)聚合过程会出现前期和后期反应不均衡,导致反应失控; (2)由于单体的竞聚率不同,使反应前期和后期得到的聚合物)由于单体的竞聚率不同,使反应前期和后期得到的聚合物组成不同,影响产品质量;组成不同,影响产品质量;(3)单体一次性投入,不仅易形成大粒径聚合物颗粒,而且易)单体一次性投入,不仅易形成大粒径聚合物颗粒,而且易使胶粒聚结而形成凝胶,降低体系的稳定性;使胶粒聚结而形成凝胶,降低体系的稳定性;(4)能量利用不合理;(开始升温)能量利用不合理;(开始升温 由于反应放热而需降温由于反应放热而需降温 反应末期升
41、温提高反应速率)反应末期升温提高反应速率)(5)只能制备具有均相胶粒结构的聚合物乳液。)只能制备具有均相胶粒结构的聚合物乳液。缺点缺点(2 )半连续乳液聚合)半连续乳液聚合 聚合方法聚合方法 首先将部分单体和引发剂、乳化剂、分散介质水等组分投首先将部分单体和引发剂、乳化剂、分散介质水等组分投入反应釜中,聚合到一定程度以后,再把余下的单体,或入反应釜中,聚合到一定程度以后,再把余下的单体,或引发剂、还原剂等在一定的时间间隔内按照一定的策略连引发剂、还原剂等在一定的时间间隔内按照一定的策略连续的加入到反应器中继续进行聚合,直至达到所要求的转续的加入到反应器中继续进行聚合,直至达到所要求的转化率。化
42、率。 特点特点 通过加料速度控制反应速度,防止反应放热高峰的出现;通过加料速度控制反应速度,防止反应放热高峰的出现; 通过控制单体的加入可有效控制聚合物的共聚组成;通过控制单体的加入可有效控制聚合物的共聚组成; 聚合物分子量较小,分布较宽;(胶粒内单体浓度低)聚合物分子量较小,分布较宽;(胶粒内单体浓度低) 所得聚合物支化度偏高;(胶粒内聚合物浓度高)所得聚合物支化度偏高;(胶粒内聚合物浓度高) 聚合体系稳定性较高;聚合体系稳定性较高;应用广泛应用广泛(3)连续乳液聚合法)连续乳液聚合法 聚合方法聚合方法 在连续操作乳液聚合过程中,反应物料连续的输入,产在连续操作乳液聚合过程中,反应物料连续的
43、输入,产物连续的输出,可在一个相当长的时间内维持稳定状态,物连续的输出,可在一个相当长的时间内维持稳定状态,产品质量可以提高,生产规模可以很大。产品质量可以提高,生产规模可以很大。 连续乳液聚合反应器主要有两类:一类是釜式反应器,连续乳液聚合反应器主要有两类:一类是釜式反应器,另一类是管式反应器,在工业生产中多釜连续反应器应另一类是管式反应器,在工业生产中多釜连续反应器应用较多。用较多。 丁苯橡胶、氯丁橡胶等聚合物的连续乳液聚合过程已实丁苯橡胶、氯丁橡胶等聚合物的连续乳液聚合过程已实现工业规模生产。在大规模生产中,连续聚合越来越受现工业规模生产。在大规模生产中,连续聚合越来越受到人们的重视,目
44、前正在发展之中。易发生粘釜和挂胶到人们的重视,目前正在发展之中。易发生粘釜和挂胶的体系(凝聚现象),不宜采用连续聚合。的体系(凝聚现象),不宜采用连续聚合。3、合成胶乳的特点、合成胶乳的特点(1 1)变异性较小;)变异性较小;(2 2)聚合物粒子的平均直径较小,大小分布范围较窄;)聚合物粒子的平均直径较小,大小分布范围较窄;(3 3)胶粒表面吸附层是不饱和的单分子层,皂覆盖率低;)胶粒表面吸附层是不饱和的单分子层,皂覆盖率低;(4 4)浓缩方法特殊,一般必需先使粒子发生附聚后再进行浓缩;)浓缩方法特殊,一般必需先使粒子发生附聚后再进行浓缩;(5 5)不易腐败变臭;)不易腐败变臭; (6 6)胶
45、膜干燥较慢,吸水性较强;)胶膜干燥较慢,吸水性较强;(7 7)湿凝胶的强度低。)湿凝胶的强度低。4、合成胶乳的分类与命名、合成胶乳的分类与命名(1)合成胶乳分类)合成胶乳分类合成胶乳合成胶乳合成橡胶胶乳:合成橡胶胶乳:SBRL、CRL、NBRL、IIRL合成树脂乳液:合成树脂乳液:PVC乳液、乳液、PVA乳液乳液合成胶乳合成胶乳通用合成胶乳通用合成胶乳特种合成胶乳特种合成胶乳丁苯胶乳丁苯胶乳丁腈胶乳丁腈胶乳氯丁胶乳氯丁胶乳普通丁苯胶乳普通丁苯胶乳高苯乙烯丁苯胶乳高苯乙烯丁苯胶乳高固丁苯胶乳高固丁苯胶乳羧基胶乳羧基胶乳丁(苯)吡胶乳丁(苯)吡胶乳聚硫胶乳聚硫胶乳氟橡胶胶乳氟橡胶胶乳硅橡胶胶乳硅橡
46、胶胶乳ABRL 丙烯酸、丁二烯胶乳丙烯酸、丁二烯胶乳 SBRL 丁苯胶乳丁苯胶乳BRL 丁二烯胶乳丁二烯胶乳 SCRL 苯乙烯氯丁二烯胶乳苯乙烯氯丁二烯胶乳CRL 氯丁胶乳氯丁胶乳 XNBRL 羧基丁腈胶乳羧基丁腈胶乳IIRL 丁基胶乳丁基胶乳 XSBRL 羧基丁苯胶乳羧基丁苯胶乳IRL 异戊二烯胶乳异戊二烯胶乳 XCRL 羧基氯丁胶乳羧基氯丁胶乳NBRL 丁腈胶乳丁腈胶乳 EPML 乙丙胶乳乙丙胶乳PBRL 丁吡胶乳丁吡胶乳 EPDML 三元乙丙胶乳三元乙丙胶乳PSBRL 丁苯吡胶乳丁苯吡胶乳 XBRL 羧基丁二烯胶乳羧基丁二烯胶乳(2)合成胶乳的命名)合成胶乳的命名 按其化学组成用英文词头
47、字母表示,后附英文字母按其化学组成用英文词头字母表示,后附英文字母“L”,在前冠以字母在前冠以字母“X”的表示羧基。的表示羧基。化学组成英文缩写化学组成英文缩写+L 17数字数字 07数字数字 1或或2个英文字母个英文字母胶乳中聚合物胶乳中聚合物胶乳总固胶乳总固体含量体含量结合共聚结合共聚单体含量单体含量主要用途主要用途SBRLCRLNBRLBRLEPDMLXNBRLIIRLIRL1:20.0%2:20%29.9%3:30%39.9%4:40%49.9%5:50%59.9%6:60%69.9%7:70%0:无共聚单体:无共聚单体1:20.0%2:20%29.9%3:30%39.9%4:40%4
48、9.9%5:50%59.9%6:60%69.9%7:70%A:通用型通用型B:地毯工业用地毯工业用C:造纸工业用造纸工业用D:海绵制品用海绵制品用E:纺织工业用纺织工业用F:胶乳制品用胶乳制品用G:胶黏剂用胶黏剂用H:印染工业用印染工业用I:涂料工业用涂料工业用5、合成胶乳的应用、合成胶乳的应用用途:主要用于非纯胶制品,少量用于纯胶制品。用途:主要用于非纯胶制品,少量用于纯胶制品。 合成胶乳的消耗量比例:合成胶乳的消耗量比例: 制品种类制品种类 占全部合成胶乳的百分比(占全部合成胶乳的百分比(%) 地毯工业 67 纺织物 11.5 海绵 8.0 浸渍制品 5.0 造纸工业 3.4 轮胎工业 1
49、.6 胶粘剂 1.0 其它 2.5 二、合成胶乳的性质二、合成胶乳的性质1、物理性质、物理性质物物理理性性质质浓度:浓度:40%45%,高浓度的,高浓度的63% 74%相对密度:相对密度:1左右左右pH值:取决于乳化剂值:取决于乳化剂黏度:比黏度:比NRL低低表面张力:取决于乳化剂的量表面张力:取决于乳化剂的量粒径及分布:比粒径及分布:比NRL小,分布窄小,分布窄皂覆盖率:胶粒表面吸附的乳化剂占粒子表面积的百分数皂覆盖率:胶粒表面吸附的乳化剂占粒子表面积的百分数皂皂/胶比:使干胶含量为胶比:使干胶含量为100份的胶乳保持稳定所需要的乳份的胶乳保持稳定所需要的乳 化剂的最低质量份数。该值大,胶乳
50、稳定性差。化剂的最低质量份数。该值大,胶乳稳定性差。冷冻稳定性:胶乳耐低温性能冷冻稳定性:胶乳耐低温性能2、胶体化学性质、胶体化学性质也是胶体,具有胶体的性质。也是胶体,具有胶体的性质。分散相为聚合物粒子,表面稳定剂为乳化剂;分散介质为水。分散相为聚合物粒子,表面稳定剂为乳化剂;分散介质为水。 在粒子结构、粒子大小、保持稳定的稳定剂、胶乳稳定在粒子结构、粒子大小、保持稳定的稳定剂、胶乳稳定性、成膜性等方面与性、成膜性等方面与NRL存在不同。存在不同。三、三、 合成胶乳的浓缩合成胶乳的浓缩 浓缩的目的浓缩的目的 由乳液聚合制得的胶乳,总固体含量在28%左右,平均粒径在40-80nm,而一般商品的
51、总固体含量是60-74%,因此需将聚合得到的胶乳进行浓缩。 粒子增大技术粒子增大技术 浓缩前需先将合成胶乳粒径增大将合成胶乳粒径增大。 原因原因:因为胶乳平均粒径越大、分布范围越宽,在给定浓度下的流动性越好。合成胶乳由于粒子小,粒径分布又窄,浓缩时当TS%不到50 %时已极其粘稠,很难进一步提高浓度;因此通常先增大粒子,再浓缩。 (一)合成胶乳粒子增大技术(一)合成胶乳粒子增大技术粒子增大技术粒子增大技术附聚附聚附聚的含义附聚的含义 小粒子相互吸附,聚集融合成较大粒子的过程。小粒子相互吸附,聚集融合成较大粒子的过程。 附聚后胶粒增大,总表面积减小,表面张力降低,表面附聚后胶粒增大,总表面积减小
52、,表面张力降低,表面吸附的乳化剂增多,故稳定性提高。吸附的乳化剂增多,故稳定性提高。附聚方法附聚方法化学附聚:化学附聚剂化学附聚:化学附聚剂物理附聚物理附聚冷冻附聚冷冻附聚法法压力附聚压力附聚法法机械附聚法机械附聚法工业规模应用少工业规模应用少小分子附聚剂小分子附聚剂高分子附聚剂高分子附聚剂无机盐无机盐醋酸酐醋酸酐有机溶剂有机溶剂亲水聚合物亲水聚合物高分子乳液高分子乳液1、冷冻附聚、冷冻附聚适于乳化剂为脂肪酸皂的合成胶乳适于乳化剂为脂肪酸皂的合成胶乳步骤:步骤:预浓缩至预浓缩至40%左右;左右;调整胶乳调整胶乳pH值到值到8.28.5;冷冻鼓内通制冷剂,转鼓以冷冻鼓内通制冷剂,转鼓以34r/m
53、in转动;转动;刮刀刮下冷冻胶乳;刮刀刮下冷冻胶乳;融化槽内融化,调融化槽内融化,调pH值。值。2、压力附聚、压力附聚适于乳化剂为磺酸盐和歧化松香的胶乳适于乳化剂为磺酸盐和歧化松香的胶乳 胶乳在胶乳在30MPa压力下通过匀化器节流阀,产生压力下通过匀化器节流阀,产生空穴效应空穴效应形成剪切力,使胶粒表面吸附的乳化剂层短暂破坏,粒子碰形成剪切力,使胶粒表面吸附的乳化剂层短暂破坏,粒子碰撞而聚集成较大颗粒,再被乳化剂包围。撞而聚集成较大颗粒,再被乳化剂包围。 该法可以得到粒径在该法可以得到粒径在0.3m以上,凝聚快少,效果好,以上,凝聚快少,效果好,广泛采用。广泛采用。3、机械附聚、机械附聚机械搅
54、拌,使用少机械搅拌,使用少 机械强力搅拌,增大粒子动机械强力搅拌,增大粒子动能,克服静电斥力后碰撞聚集成能,克服静电斥力后碰撞聚集成较大粒子。胶乳容易凝固,时间较大粒子。胶乳容易凝固,时间长,结果难以控制。长,结果难以控制。(二)合成胶乳的浓缩(二)合成胶乳的浓缩浓缩方法浓缩方法膏化法蒸发法蒸汽喷射法薄膜蒸发法气流蒸发法固特异连续蒸发法1、膏化法、膏化法 加入加入膏化剂膏化剂如如藻酸钠藻酸钠,膏化分层后除去下层的水介,膏化分层后除去下层的水介质。可得浓度为质。可得浓度为60%的浓缩胶乳。的浓缩胶乳。2、蒸发法、蒸发法合成胶乳浓缩合成胶乳浓缩广泛采用广泛采用的方法的方法(1)蒸汽喷射法)蒸汽喷射
55、法 加热的胶乳在加热的胶乳在10kPa减压浓缩塔顶减压浓缩塔顶部喷射成雾滴,下落部喷射成雾滴,下落时与上升的蒸汽相遇时与上升的蒸汽相遇除去胶乳雾滴中的水除去胶乳雾滴中的水分,水蒸气从排气线分,水蒸气从排气线排出。排出。(2)薄膜蒸发法)薄膜蒸发法 圆筒带夹套的圆筒带夹套的Luwa薄膜蒸发器,中心为带薄膜蒸发器,中心为带四个平刮刀的搅拌器,四个平刮刀的搅拌器,器内真空度为器内真空度为10kPa。浓缩时,胶乳沿器壁薄浓缩时,胶乳沿器壁薄层流动,器壁对胶乳加层流动,器壁对胶乳加热,水分从薄层中蒸发,热,水分从薄层中蒸发,沿轴上升排出。沿轴上升排出。(3)气流蒸发法)气流蒸发法(4)固特异连续蒸发法)
56、固特异连续蒸发法1、丁苯胶乳、丁苯胶乳(SBRL)四、主要合成胶乳四、主要合成胶乳 丁苯胶乳是丁二烯丁苯胶乳是丁二烯(butadiene)与苯乙烯与苯乙烯(styrene)乳液乳液共聚共聚而成。属于通用型胶乳,其耗量在合成胶乳中名列第而成。属于通用型胶乳,其耗量在合成胶乳中名列第一,约占一,约占80 %。丁苯胶乳丁苯胶乳普通丁苯胶乳普通丁苯胶乳高固丁苯胶乳:高固丁苯胶乳:TS%为为63%69%共聚改性丁苯胶乳共聚改性丁苯胶乳低苯乙烯丁苯胶乳,低苯乙烯丁苯胶乳,st%:20%30%中苯乙烯丁苯胶乳,中苯乙烯丁苯胶乳,st%:40%60%高苯乙烯丁苯胶乳,高苯乙烯丁苯胶乳,st%:70%85%羧基
57、丁苯胶乳(羧基丁苯胶乳(XSBRL)丁苯吡胶乳(丁苯吡胶乳(PSBRL)(1)普通丁苯胶乳)普通丁苯胶乳 不会腐败,稳定性较高,黏度变化不大,易与天然胶乳不会腐败,稳定性较高,黏度变化不大,易与天然胶乳混合,用于海绵制品。混合,用于海绵制品。 胶粒粒径小(胶粒粒径小(100-320nm),特别适合纺织物浸胶、处),特别适合纺织物浸胶、处理纸张理纸张 湿凝胶强度低,湿凝胶强度低,不易成膜不易成膜,不宜制造浸渍制品不宜制造浸渍制品。 具有良好的耐老化性能,其耐热性能优于具有良好的耐老化性能,其耐热性能优于NRL。 丁苯胶乳胶膜的物理机械性能比丁苯胶乳胶膜的物理机械性能比NRL的低得多。的低得多。
58、硫化速度比硫化速度比NR慢。慢。性能:性能:丁苯胶乳的用途丁苯胶乳的用途 目前主要用于海绵制品、轮胎帘线浸胶、纸张浸胶、胶乳目前主要用于海绵制品、轮胎帘线浸胶、纸张浸胶、胶乳涂料、皮革处理、粘合剂、胶乳沥青、水泥、颜料载体等。涂料、皮革处理、粘合剂、胶乳沥青、水泥、颜料载体等。 发展方向:发展方向: 发展发展低温聚合丁苯胶乳低温聚合丁苯胶乳和和粒径较大的高浓度粒径较大的高浓度丁苯胶乳丁苯胶乳为生产纯丁苯胶乳海绵开辟途径。为生产纯丁苯胶乳海绵开辟途径。 发展发展羧基丁苯胶乳羧基丁苯胶乳,以满足地毯,背衬,纺织和造纸,以满足地毯,背衬,纺织和造纸工业等的需要。工业等的需要。 (2)羧基)羧基丁苯胶
59、乳丁苯胶乳(XSBRL)第三单体 应用最多的为,不饱和的羧酸或二羧酸不饱和的羧酸或二羧酸,如:甲基丙烯酸,丙烯酸衣康酸和亚甲基丁二酸等。强极性的羧基能赋予胶乳很多重要优点:u 胶乳具有很高的稳定性; u 羧基赋予胶乳较高的化学活性,易于交联;u 成膜性能好成膜性能好,胶膜强度高。被广泛应用于浸渍制品(耐油手套)。u 胶乳具有良好的粘合性良好的粘合性,粘合强度高,易渗进纤维中,稳定性高,能承受加工中的剪切作用,被广泛应用于地广泛应用于地毯工业和造纸工业毯工业和造纸工业。a. 与颜色相溶性好,耐油、耐燃性能好耐油、耐燃性能好,可用于耐油涂料,胶粘剂及皮革处理。XSBRL应用应用 低低St的(的(3
60、0%):胶膜柔软,易伸张,主要用于手感柔软的无纺布、优质帆布、绒头地毯的背衬胶; 中中St的(的(33-55%):通用型XSBRL,填充剂量高,用于地毯工业、无纺布、家具(装潢布的涂胶层)等; 中高中高St的(的(60-70%):胶膜硬韧,用于涂料、造纸和地毯; 高高St的(的(75-90%):室温下不能成膜,通常用作软胶乳的硬化配合料; 海绵用胶乳海绵用胶乳:单体转化率低,总固体含量较高(53-58%),St含量为35-40%,粘度较高,所得海绵压缩变形小,国外主要用于地毯海绵背衬。(3)丁苯吡胶乳()丁苯吡胶乳(PSBRL) 第三单体:第三单体:2-乙烯基吡啶乙烯基吡啶 特点特点 含有极性
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