[發明專利]一種天然橡膠的改性處理方法

在審

• 申請號: 201810696911.0
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109021150A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 張玉
• 申請（專利權）人: 合肥信亞達智能科技有限公司
• 主分類號: C08C19/20
• 分類號: C08C19/20;C08C19/28
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司 34130
• 代理人: 武金花

本發明涉及橡膠材料技術領域，具體涉及一種天然橡膠的改性處理方法。該方法包括純化膠乳的皂化反應、酸化處理，催化接枝和微波輻照共聚反應等步驟；該處理方法中，通過與2?巰基乙醇、醋酸乙烯酯和乙烯基環丙烷化合物的反應，在天然橡膠分子上接枝極性和非極性的基團，提高天然橡膠和橡膠材料以及功能助劑的相容性和界面效果。其中，催化接枝共聚反應中使用的催化懸浮劑中含有芳香聚乙二醇醚、聚丙烯酰胺、金屬量子點、二苯基膦、甲基偶氮二異丁酸酯、過氧化雙月桂酰和去離子水。該方法可以提高天然橡膠表面改性處理的化學反應速率，并提高功能性基團的接枝效率。

技術領域

本發明涉及橡膠材料技術領域，具體涉及一種天然橡膠的改性處理方法。

背景技術

天然橡膠，是一種橡膠樹上采集的天然膠乳，將膠乳經過凝固、干燥等加工工序制成的彈性固狀物即為天然橡膠。天然橡膠是以順-1，4-聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物，橡膠中順-1，4-聚異戊二烯成分的含量高達91-94％，還含有少量蛋白質、脂肪酸、灰分、糖類等非橡膠物質。

天然橡膠在常溫下具有較高的彈性，稍帶塑性，具有非常好的機械強度，滯后損失小，在多次變形時生熱低，因此其耐屈撓性也很好，并且因為是非極性橡膠，所以電絕緣性能良好。因此這些性能特性，天然橡膠成為應用最廣的通用橡膠，其應用范圍包括日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松緊帶；醫療衛生行業所用的外科醫生手套、輸血管、避孕套；交通運輸上使用的各種輪胎；工業上使用的傳送帶、運輸帶、耐酸和耐堿手套；農業上使用的排灌膠管、氨水袋；氣象測量用的探空氣球；科學試驗用的密封、防震設備；國防上使用的飛機、坦克、大炮、防毒面具等。甚至連火箭、人造地球衛星和宇宙飛船等高精尖科學技術產品中都離不開天然橡膠。

天然橡膠是不飽和橡膠，容易與硫化劑發生硫化反應，與氧、臭氧發生氧化裂解反應，與鹵素發生氯化反應，在催化劑和酸的作用下發生化學反應等。在天然橡膠的各類化學反應中，最重要的是氧化裂解反應和結構化反應。前者是生膠進行塑煉加工得理論基礎，葉酸橡膠老化的原因所在；后者則是生膠進行硫化加工制得硫化的理論依據。而天然橡膠的氯化、環化、氫化等反應，則可應用于天然橡膠的改性方面。

但由于天然橡膠是高分子化合物，所以它具有烯類有機化合物的反應特性，如反應速度慢，反應不完全、不均勻，同時具有多種化學反應并存的現象，可同時發生氧化裂解反應和結構化反應。

為了改善橡膠制品的耐腐蝕、耐油、耐水等各項耐候性能，并提升橡膠的耐老化性能，從而提高橡膠的綜合性能和使用壽命。通常需要添加使用天然橡膠，并對天然橡膠進行表面改性，這些改性過程通過將多種極性或非極性基團接枝到天然橡膠材料的分子上，使得天然橡膠可以與其它高分子材料或無機功能填料良好相容，產生優秀的界面作用，從而提升橡膠制品的性能。

但是常規的天然橡膠改性處理方法的改性效果較差，改性反應的速率較慢，接枝成功率較低，并且容易發生副反應，反應過程均勻也不充分，天然橡膠表面的功能性基團接枝量較低，這使得天然橡膠其他組分的相容性較差。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種天然橡膠的改性處理方法，該方法可以提高天然橡膠表面改性處理的化學反應速率，并提高功能性基團的接枝效率。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：

一種天然橡膠的改性處理方法，包括如下步驟：

(1)按照質量份數，將200份純化膠乳，7.2份10wt％的聚氧乙烯月桂醇醚硫酸鈉水溶液，15份30wt％的氫氧化鈉溶液和100份去離子水，加入到反應釜中，以120-150r/min的轉速持續攪拌，在30-35℃的溫度下皂化反應18-24h；

(2)向上步驟反應釜內的產物中，添加20wt％的鹽酸溶液進行中和，然后添加丙烯酸和谷氨酸的等物質的量比混合酸，調節混合物的PH至5-5.2；