[發(fā)明專利]一種微波場輔助高效凝固天然膠乳的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810694697.5
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108794657A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐海龍;朱德創(chuàng);喬坤;李德新;白先權(quán);李振華;丁愛武;袁意;丁小芳;卓容燕;吳文康;陳垂生;馮富強;鄭婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 海南省先進天然橡膠復(fù)合材料工程研究中心有限公司
• 主分類號: C08C1/14
• 分類號: C08C1/14
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 陳歡

本發(fā)明公開了一種微波場輔助高效凝固天然膠乳的方法，包括以下步驟：取鮮膠乳，膠乳厚度為12～18mm，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2～10％的酸溶液，2000～3000MHz微波加熱至膠乳凝固。采用本發(fā)明方法，凝固時間較傳統(tǒng)酸凝固法快10倍左右，提高了工作效率，而且本發(fā)明用酸量減少，降低成本，減少對環(huán)境的危害。經(jīng)本發(fā)明處理，硫化膠老化前的拉伸強度高達27Mpa，較傳統(tǒng)酸凝固法提高了5～7Mpa，拉斷伸長率高達850％，較傳統(tǒng)酸凝固法提高了100％左右，300％定伸應(yīng)力高達1.80MPa，較酸凝固法提高40％左右。此外，本發(fā)明還解決了硫化膠老化后強度較傳統(tǒng)酸凝固法低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然橡膠加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微波場輔助高效凝固天然膠乳的方法。

背景技術(shù)

膠乳的凝固，是指在一定條件下，破壞膠乳穩(wěn)定性的過程。剛從橡膠樹排出的鮮膠乳，由于pH值高于蛋白質(zhì)的等電點，從而使橡膠粒子保護層的蛋白質(zhì)做酸式電離，電離出陰離子，故而橡膠粒子表面帶有負(fù)電荷，形成雙電層，進而使周圍水分子在膠粒表面定向排列，形成水化膜。因此，使膠乳凝固的方法，從原理上說主要有兩點：降低膠粒表面陰電荷或破壞水化膜。

天然膠乳凝固的傳統(tǒng)方法是酸凝固法，傳統(tǒng)酸凝固法存在用酸量過多，造成成本增加，橡膠凝固時間長，影響工作效率，對環(huán)境影響較大等問題。采用微波法則可以解決以上問題。微波對被照物有很強的穿透力，在微波輻射下，天然膠乳吸收能量，通過分子的偶極作用產(chǎn)生熱效應(yīng)(即介電損耗)而起深層加熱作用，體系快速升溫，促使膠粒保護層中的蛋白質(zhì)變性而失去保護作用，同時加熱作用也加劇橡膠粒子的運動，使膠粒團聚，最終導(dǎo)致膠乳的凝固。

微波凝固是全乳凝固，凝固后并沒有改變膠乳的組份及結(jié)構(gòu)，保留了大部分對橡膠硫化具有促進作用的非膠組份(如磷脂、蛋白質(zhì))和結(jié)構(gòu)，使其硫化后能形成較好的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硫化速度快，且最大轉(zhuǎn)矩大，硫化強度高。用酸凝固會使膠乳中部分蛋白質(zhì)成分移到膠清中，尤其是分子中含有對硫化有促進作用的非膠物質(zhì)溶于膠清中，在沖洗橡膠時被沖洗掉，因此得到的橡膠硫化速率慢，且交聯(lián)密度低，硫化膠強度低。在物理性能方面，微波凝固硫化膠老化前的定伸應(yīng)力和拉伸強度比酸凝固高，但是老化后的定伸應(yīng)力和拉伸強度比酸凝固低。

可見，微波凝固和酸凝固各有優(yōu)缺點，目前，急需提供一種方法，既能保持微波凝固時間較短、工作效率高，硫化膠強度好的優(yōu)勢，又能解決其硫化膠老化后強度較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提出一種微波場輔助高效凝固天然膠乳的方法，具有快速凝固，用酸量減少，降低成本，減少對環(huán)境的危害，提高工作效率，同時提高老化前后拉伸強度等優(yōu)勢。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種微波場輔助高效凝固天然膠乳的方法，具體步驟為：取鮮膠乳，膠乳厚度為12～18mm，加入酸溶液，放入微波設(shè)備中加熱至膠乳凝固；其中，微波頻率為2000～3000MHz，酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～10％。

優(yōu)選的，每100g鮮膠乳中加入10～15g的酸溶液。

優(yōu)選的，所述酸溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％的乙酸溶液。

優(yōu)選的，微波加熱時間為10～15min。

優(yōu)選的，鮮膠乳中干膠的含量為25～44％。

優(yōu)選的，微波頻率的設(shè)置方法為：膠乳放入微波設(shè)備后，首先設(shè)置微波頻率為3000MHz，第3min調(diào)整為2450MHz，保持2min，再調(diào)整為2200MHz后繼續(xù)加熱至第10min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

A.采用本發(fā)明方法，凝固時間為10～15min，較傳統(tǒng)酸凝固法快10倍左右，提高了工作效率，而且本發(fā)明用酸量減少，降低成本，減少對環(huán)境的危害。