天然胶乳发泡材料的制备及性能研究

天然胶乳发泡材料的制备及性能研究

蒲磊

桂林恒保健康防护有限公司  广西桂林541000

摘要：天然胶乳是一种综合性能优异的生物合成液体，具有良好的工艺成膜性能、高湿凝胶强度、易硫化、弹性好、强度高、伸长率大、蠕变小等特点。天然胶乳是重要的弹性体原料。天然乳胶发泡材料由于其多孔结构，已广泛应用于室内装饰、日常生活和体育用品、家具、汽车、包装等领域。近年来，由天然乳胶发泡材料制成的天然乳胶枕头和天然乳胶垫等产品，由于其高弹性和独特的透气性，可以缓解颈部疼痛，帮助快速入睡。市场需求急剧增加。

关键词：天然胶乳;发泡材料;制备;性能研究

1天然胶乳简介

天然胶乳是指在橡胶切割过程中从橡胶树中流出的粘性液体。新鲜天然乳胶为乳白色，固体含量约为30%~40%。橡胶树生长环境和地理位置的差异，将导致天然乳胶的性能差异[f1.21.天然胶乳是以水为介质的胶体分散体系，新鲜天然胶乳中水的质量分数可达44%~70%，其次是橡胶组分。天然胶乳中含有多种橡胶碳氢化合物，主要组分为聚异戊二烯，占27%~41.3%。除水和橡胶碳氢化合物外，天然胶乳还含有2%~5%的天然橡胶l树脂、0.3 6%~4.2%的糖、0.2%~4.5%的蛋白质和0.4%的灰分。

工业生产中使用的大多数天然乳胶来自巴西橡胶树。由于橡胶树的生长需要湿热的环境，天然乳胶资源高度集中在东南亚，那里有充足的光照、高温和雨水。目前，我国天然橡胶资源主要分布在海南、云南、广东等南方省份。工业生产中常用的天然橡胶是指从橡胶树上采集的天然胶乳经过一系列工艺处理（包括浓缩、硫化、固化、成型、水洗和干燥）后得到的弹性体。

乳胶制品行业是橡胶行业的一部分。在人类早期，天然乳胶被直接用作制造简单橡胶制品的原料，可追溯到11世纪的橡胶球和橡胶鞋。15世纪末，人们发现了天然橡胶的耐水性，然后通过在模具上涂覆天然乳胶，他们制造了可以用来盛装液体的容器和防水布。可以看出，新鲜乳胶的直接干燥是人类历史上制造乳胶制品最原始的方法。1735年康达明将橡胶制品带回欧洲后，天然乳胶立即在欧洲引起了极大的研究兴趣。然而，天然胶乳无法长期保存的问题当时无法解决，因此无法实现新鲜胶乳的远距离运输。直到1761年，macquer和herissant才发现石油和乙醚可以用来溶解天然橡胶。在找到溶解方法后，用苯代替松节油和乙醚作为更合适的橡胶溶剂。在这一点上，人们开始使用天然橡胶生产商品，如雨衣、雨伞等。

虽然纯天然胶乳制备的橡胶制品与传统材料相比具有优异的防水、抗张等性能，但纯橡胶制品仍存在许多不足之处，需要改进。为了改善天然胶乳的缺点，人们在天然胶乳中加入各种其他成分，现在称之为复配剂。固特异于1839年发明了橡胶硫化法。硫化过程后，橡胶不再随温度变化而具有粘性，而是变为固体和弹性。1853年，人们开始在新鲜乳胶中添加防腐剂来保存它。1920年胶乳浓缩法问世后，胶乳保存的方法和效果进一步改进，胶乳产品进入规模化生产阶段。

2天然胶乳发泡材料

2.1天然胶乳发泡材料的配合体系

胶乳配合剂是胶乳制品生产加工中添加成分的常用名词，以达到特定的生产工艺，提高产品性能。胶乳配合剂大致分为两类：一类是通用粘合剂，可提高制品的力学性能，可用于橡胶制品，通常包括硫化剂、促进剂、防老剂、补强剂等;第二种粘合剂是一种特殊的粘合剂，它使乳胶制品具有一定的技术特性，常包括发泡剂、胶凝剂、稳定剂等。本文主要探讨硫化剂、发泡剂和胶凝剂。

2.1.1 泡沫系统

众所周知，在纯液体中，稳定的泡沫不会因为其扰动而产生。只有将某些添加剂与搅拌或鼓风混合，才能形成稳定的泡沫。我们指的是起泡剂等能产生抗泡液体的物质，而起泡剂通常是表面活性剂。去除天然乳胶泡沫，修复天然乳胶发泡设备，发泡剂的选择非常重要。发泡剂溶解在天然胶乳溶液中，以降低胶乳表面压力和溶液中气泡的界面压力。在混合过程中，乳胶管周围会形成一层保护层，以保持泡沫的稳定性，从而起到润滑作用。肥皂最常见的用途是，如羧酸皂、油酸皂、蓖麻油酸醋皂、蓖麻油酸皂等；乳胶混合物最常用的发泡剂是油酸皂、油。钾酸、蓖麻油酸钾等。

2.1.2 水泥安装流程

与泡沫混合的天然乳胶胶凝体系主要分为热胶凝体系、延迟胶凝工艺和冷冻工艺三种。热凝胶剂体系是添加到乳胶中的热凝胶剂，遇热感觉温暖，加热乳胶泡沫使乳胶粘合；但由于热敏感性，在适中的温度影响下会过早沉淀凝胶，或引起气泡破裂壁，使电池塌陷，影响产品结构和性能。胶凝体系中的胶凝剂是延迟胶凝剂，以氟硅酸钠为最具代表性的胶凝剂。胶凝和天然乳胶泡沫处理两种不同工艺的延迟胶凝工艺。延迟使用胶凝剂是邓禄普天然乳胶泡沫去除工艺的标志之一。通常，酸性气体优选在冷冻真空下用乳胶泡沫凝胶填充模具孔。但是，相容的胶乳应该含有阴离子和氧化锌，这可以使锌溶皂保持胶乳颗粒稳定。酸性气体会降低胶乳中胶乳泡沫的 pH 值并导致凝胶。这种方法是Talalay泡沫法的一个重要特点。

2.2脱蛋白天然胶乳发泡材料的制备及性能研究

2.2.1脱蛋白对天然胶乳发泡材料物理性能的影响

用于泡沫材料的天然乳胶的基本特性，如强度压痕、球强度、压力变形和强度强度，不仅与天然泡沫乳胶材料的孔径和孔分布相对应，而且与天然泡沫乳胶材料相对应。内部接触密度相关；影响天然乳胶发泡材料交联密度的主要因素有硫化剂、促进剂、氧化锌等。乳胶发泡工具；其中，天然胶乳中的蛋白质可以参与橡胶碳氢化合物的交联反应，起到通讯点的作用。此外，这种蛋白质的特殊结构还具有抗衰老作用。

2.2.2 发泡剂容量

发泡剂有两个主要作用：一方面，它作为表面活性剂加入胶乳中，通过机械扰动降低胶乳与空气之间的表面张力，加速发泡过程中泡沫的形成；在另一个。手动，发泡剂可用作稳定剂以稳定体系。

2.3 其他

用水解木粉和硫酸制备稳定的纳米晶纤维素 (WNC) 悬浮液。它与天然乳胶 (NRL) 混合用于 Nr / wnc 共混物，然后将其与炭黑 (cb)、丁苯橡胶 (sbr) 和顺丁二烯橡胶 (br) 混合用于 wnc / cb / Nr / sbr / br 连接。观察了WNC含量对WNC/cb/nr/sbr/br/br复合材料性能的影响。结果表明，含WNC复合材料的切削加工性能显着提高，力学性能保持在最低水平，排放温度降低。随着wnc/cb值的增大，复合材料在0℃时的损耗（tan）δ先增大后减小，tanδ（60℃）继续减小，说明使用wnc有助于减速.减少连接。制备了由天然乳胶和纳米纤维素晶须制成的纳米复合材料。结果表明，纤维素纳米晶须形成了以氢键键合的强网络结构，晶须之间发生了强相互作用。

结束语

在天然胶乳复合材料中，纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米硅酸盐等填料可以通过共价键、氢键、范德华力等强大作用力与橡胶基体形成网络络合物，从而增强胶乳。纳米ZnO的表观形貌决定了它不能与橡胶基体形成网络结构，而是利用其离子表面活性剂与橡胶基体形成强大的静电粘附。纳米材料颗粒具有粒径小、比表面积大、比表面积小、内能比表面积低等一系列特性，使其易于在胶乳中聚集。纳米材料只有均匀分布在橡胶基体中并产生一定的分子间作用力，才能发挥良好的补强效果。迄今为止，该领域的大部分研究工作仍停留在纳米材料的表面改性上。对于纳米材料增强橡胶的机理还没有深入的研究，一些研究成果只是在实验室阶段取得的。

参考文献

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