防老剂对胶清橡胶性能影响的研究

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胶清是新鲜胶乳经高速离心机离心分离生产浓缩天然胶乳时得到的副产物。胶清的干胶含量低,橡胶粒子粒径小,且含有蛋白质、无机盐、肌醇类、有机酸等大量的非胶物质,因此,胶清橡胶的变异性大,耐老化能力差。本文通过研究不同来源胶清橡胶组分与性能的差异,考察影响胶清橡胶性能的相关因素,再加入防老剂对胶清橡胶进行改性。通过静态力学性能、热空气老化性能、臭氧老化性能、扫描电镜(SEM)、热失重(TG/DTG)、动态力学性能(DMA)、金属离子含量、加工性能及交联密度对胶清橡胶的性能进行表征。结果表明:不同来源的胶清胶组分与性能差异明显,金联胶清橡胶杂质、灰分、挥发物等含量较低,蛋白质含量较高,金属离子Cu、Mn总含量较小,重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)较大,金泉胶清橡胶的丙酮溶物含量较大,分子量分布(Mw/Mn)较宽;金泉胶清橡胶的硫化速度最快,金福胶清橡胶臭氧老化后的力学性能最优,金联胶清橡胶热空气老化后的力学性能、热稳定性及厌氧老化性能均为最佳。加入不同防老剂后胶清橡胶的性能分析:静态力学性能分析表明,随着防老剂的加入,胶清橡胶的拉伸强度及撕裂强度增强,热空气老化后的力学性能分析表明,随着防老剂的加入,胶清橡胶的耐热氧老化能力增强,防老剂MMB与防老剂4020加入用量为1份时防护效果最佳,防老剂RD加入用量为1.5份时防护效果最佳;臭氧老化后的力学性能分析表明,随着防老剂4020的加入,胶清橡胶耐臭氧老化能力明显增强,随着防老剂MMB与防老剂RD的加入,胶清橡胶的耐臭氧老化能力略微增强;扫描电镜分析表明,防老剂在胶清橡胶基体中分散较为均匀,颗粒表面光滑,只有较小的颗粒均匀分布在橡胶基体中,两者之间能形成连续相,拉伸断面表层没有出现明显的孔洞与分层现象;热稳定性分析表明,随着防老剂的加入,胶清橡胶的热稳定性能提高,热降解活化能增大;动态力学性能分析表明,随着防老剂RD的加入,胶清橡胶的分子链刚性增强,玻璃化转变温度升高;金属离子含量分析表明,随着防老剂RD与防老剂4020的加入,胶清橡胶的有害金属离子含量减少;加工性能分析表明,应变扫描中,随着应变的增加,弹性模量G’降低,损耗因子tanδ增加;温度扫描中,随着温度的增加,弹性模量G’先降低后增加,损耗因子tanδ先增加后减小;交联密度分析表明,随着防老剂的加入,胶清橡胶的交联密度增大,其中防老剂4020对于胶清橡胶的交联密度影响最大。
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