非橡膠組分

非橡膠組分

與合成橡膠不同,新鮮天然膠乳中除了橡膠烴和水外,尚含有約5%的非橡膠物質。儘管這些物質的數量不多,但是種類繁多,並對制膠工藝和產品性能有不同程度的影響,這些非橡膠組分使天然橡膠的分子結構比合成橡膠更複雜,在研究和發展過程中,可能會出現更多的問題,但是也正因為這些非膠組分的存在,賦予NR良好的綜合性能,使NR在橡膠工業特別是輪胎工業始終占據重要地位。

一. 蛋白質

在制膠過程中,一部分膠乳蛋白質隨乳清流走,剩下的則仍然留在產品里。蛋白質對膠乳穩定性和橡膠的性能都有較大的影響。一方面,它的分解產物可以促進橡膠的硫化(如鹼性胺基酸),提高橡膠的定伸應力和拉伸強度,延緩橡膠的老化(如氨基乙酸與銅生產極穩定的內絡合物氨基乙酸銅,消除銅的氧化強化劑的作用),改善橡膠製品的耐用性;另一方面,它又具有較強的吸水性,能增加生膠和橡膠製品的吸水性和導電性,容易使生膠和橡膠製品發霉和不利於作絕緣性的電工器材。此外,蛋白質還有提高橡膠發熱性能的趨勢。

二. 類脂物

鮮膠乳中的類脂物有脂肪、蠟類、甾醇、甾醇酯和磷脂組成。這些化合物都不溶於水並大部分吸附於橡膠粒子的表面上,主要分布在橡膠相,少量存在於底層部分和FW粒子中,膠乳的類脂物總含量約1%,其中,0.6%是磷脂。據最近的研究表明,膠乳磷脂的降解程度與所得橡膠的硫化速率有關,未分解的磷脂含量愈高,橡膠的硫化速率愈快。

三. 丙酮溶物

丙酮溶物的含量為新鮮膠乳重的1%-2%,其主要成分有油酸、亞油酸、硬脂酸、甾醇和甾醇酯。在研究丙酮溶物時,曾分離出兩種具有防止橡膠老化作用的液體甾醇,其分子式為C17H42O11和C20H30O。膠乳的丙酮溶物中還含有少量的α-生育酚和γ、α和δ-三烯生育酚(tocotrienol),這些化合物都是橡膠的天然防老劑。三烯生育酚防老化的能力以δ型最好,γ型次之,α型最差。因此,一般認為丙酮溶物對橡膠有防老化作用。同時,丙酮溶物因含大量高級脂肪酸(50%以上),故對橡膠能起物理軟化作用,使橡膠在塑練時容易獲得可塑性。

四. 水溶物

新鮮膠乳中的水溶物主要是白堅木皮醇(甲基環己六醇),還有少量的環己六醇異構體、蔗糖、葡萄糖、半乳糖、果糖和兩種已檢定出的五碳糖,此外,還有無機鹽,可溶性蛋白質等等。水溶物的含量占膠乳重的1%-2%。它主要分布在乳清中。水溶物與蛋白質一樣,具有較強的吸水性,能促使生膠和橡膠製品吸潮,發霉和降低電絕緣性。

五. 酶

酶是一種具有特殊催化作用的蛋白質。新鮮膠乳中的酶有些是固有的,有些是由細菌後來分泌的。現已知的膠乳酶有凝固酶、氧化酶、過氧化酶、還原酶、蛋白酶、磷脂分解酶等多種、其中,凝固酶促使膠乳凝固,氧化酶使類胡蘿蔔素氧化而顏色變深,蛋白酶則使蛋白質分解成胺基酸,等等。制膠工業可以根據膠乳酶的特性而更好地加以控制和利用。

六. 細菌

從各種膠乳分出的菌株已達1000個以上,經鑑定後分為19科94種。其中有65種來自新鮮膠乳,18種對膠乳產生揮發脂肪酸起主要作用,分別為產氣桿菌、蠟狀芽孢桿菌變種、枯草芽孢桿菌、覃狀芽孢桿菌、丁酸梭狀芽孢桿菌、產氣夾膜桿菌、大腸桿菌、中間型大腸桿菌、橙黃小球菌、藤黃小球菌、小球菌SP、玉米丙酸桿菌、普通變性桿菌、假單胞菌、印度賽氏菌、糞鏈球菌、粘氏賽氏桿菌、乳鏈菌等。過去發現有些含菌多的膠乳,其穩定性比含菌量少的膠乳高,揮發脂肪酸反而比含菌量少的膠乳低,原因就是他們所含細菌的種類不同。膠乳中的細菌主要有好氣性和嫌氣性兩類。前者在有空氣存在的情況下受到活化,主要引起蛋白質的分解;後者在沒有空氣和氧時占優勢,使膠乳里的糖類發酵而產生各種酸。因而,細菌對膠乳的穩定性影響很大。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們