[發明專利]一種微波場輔助高效凝固天然膠乳的方法

在審

• 申請號: 201810694697.5
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108794657A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 唐海龍;朱德創;喬坤;李德新;白先權;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）人: 海南省先進天然橡膠復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: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳歡

本發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，加入質量分數2～10％的酸溶液，2000～3000MHz微波加熱至膠乳凝固。采用本發明方法，凝固時間較傳統酸凝固法快10倍左右，提高了工作效率，而且本發明用酸量減少，降低成本，減少對環境的危害。經本發明處理，硫化膠老化前的拉伸強度高達27Mpa，較傳統酸凝固法提高了5～7Mpa，拉斷伸長率高達850％，較傳統酸凝固法提高了100％左右，300％定伸應力高達1.80MPa，較酸凝固法提高40％左右。此外，本發明還解決了硫化膠老化后強度較傳統酸凝固法低的問題。

技術領域

本發明涉及天然橡膠加工技術領域，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

膠乳的凝固，是指在一定條件下，破壞膠乳穩定性的過程。剛從橡膠樹排出的鮮膠乳，由于pH值高于蛋白質的等電點，從而使橡膠粒子保護層的蛋白質做酸式電離，電離出陰離子，故而橡膠粒子表面帶有負電荷，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方法是酸凝固法，傳統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生熱效應(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構，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)和結構，使其硫化后能形成較好的交聯網狀結構，硫化速度快，且最大轉矩大，硫化強度高。用酸凝固會使膠乳中部分蛋白質成分移到膠清中，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力和拉伸強度比酸凝固高，但是老化后的定伸應力和拉伸強度比酸凝固低。

可見，微波凝固和酸凝固各有優缺點，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，硫化膠強度好的優勢，又能解決其硫化膠老化后強度較低的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發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，減少對環境的危害，提高工作效率，同時提高老化前后拉伸強度等優勢。

本發明的技術方案是：

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，放入微波設備中加熱至膠乳凝固；其中，微波頻率為2000～3000MHz，酸溶液的質量分數為2～10％。

優選的，每100g鮮膠乳中加入10～15g的酸溶液。

優選的，所述酸溶液為質量分數10％的乙酸溶液。

優選的，微波加熱時間為10～15min。

優選的，鮮膠乳中干膠的含量為25～44％。

優選的，微波頻率的設置方法為：膠乳放入微波設備后，首先設置微波頻率為3000MHz，第3min調整為2450MHz，保持2min，再調整為2200MHz后繼續加熱至第10min。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

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