【摘 要】
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天然橡胶因具有优良的综合性能,被广泛应用于航天事业、交通运输、国防科技、医疗事业、工业等领域。为了解决当前天然橡胶的诸多不足和保证橡胶产业的可持续发展,寻找可替代的、可再生的第二天然橡胶资源迫在眉睫。蒲公英橡胶草是众多含胶植物中的一种,它的橡胶主要存在根部的乳胶管中,橡胶的结构也为顺式聚异戊二烯,因为其具有生长周期短、产量大、种植不受地区条件和气候条件限制、提取胶中不含过敏性蛋白等优点,所以蒲公英
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天然橡胶因具有优良的综合性能,被广泛应用于航天事业、交通运输、国防科技、医疗事业、工业等领域。为了解决当前天然橡胶的诸多不足和保证橡胶产业的可持续发展,寻找可替代的、可再生的第二天然橡胶资源迫在眉睫。蒲公英橡胶草是众多含胶植物中的一种,它的橡胶主要存在根部的乳胶管中,橡胶的结构也为顺式聚异戊二烯,因为其具有生长周期短、产量大、种植不受地区条件和气候条件限制、提取胶中不含过敏性蛋白等优点,所以蒲公英橡胶草有望成为天然橡胶的第二大胶源。本文以干燥蒲公英橡胶草根为原料,采用碱基法、酸基法和溶剂法三种提取橡胶,分析提取产物和提取方法。通过测定提取胶中的金属离子、杂质、氮、灰分、水溶物、挥发物和丙酮溶物的含量来分析提取胶质量,用红外光谱（FTIR）、核磁共振谱图、凝胶渗透分析法（GPC）、马尔文激光粒度和Zeta电位分析仪、顺磁交联密度仪（NMR）等分析蒲公英橡胶的组分和结构。用差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TG）、快速塑性计、门尼粘度仪和拉力试验机分别测定了三种蒲公英提取胶的玻璃化转温度（Tg）、热稳定性、塑性初值（P0）、塑性保持率（PRI）、门尼粘度以及力学性能。研究表明,三种提取方法中碱基法提取难度低、提取步骤少且费时短、故产率高（产率为3.85%）,但提取胶纯度最低（纯度为93.77%）、杂质含量最高（杂质含量为6.5%）,后续需要改进工艺,提高提取胶的纯度。溶剂法的提取过程虽然操作复杂、耗时长,产率最低,但是橡胶纯度却是三者中最高的（纯度为98.23%）,杂质含量也是最低的（杂质含量为2%）。蒲公英提取胶的氮含量、灰分含量、挥发物含量、水溶物含量以及丙酮溶物含量和天然橡胶相差不大。蒲公英胶乳的平均粒径为343 nm,与天然橡胶相近;其Zeta电位为-38.2 m V,稳定性一般。碱基法提取蒲公英橡胶的Mn为38.24×104、Mw为58.39×104、Mz为57.09×104,酸基法提取蒲公英橡胶的Mn为36.86×104、Mw为62.92×104、Mz为61.69×104,溶剂法提取蒲公英橡胶的Mn为18.83×104、Mw为29.94×104、Mz为42.97×104,三叶天然橡胶的Mn为51.59×104、Mw为154.62×104、Mz为249.33×104。碱基法提取蒲公英橡胶、酸基法蒲公英提取橡胶、溶剂法蒲公英提取橡胶和三叶天然橡胶的交联密度分别为1.53、1.62、1.08和1.87。总体上,蒲公英橡胶的组分和结构与三叶天然橡胶大致一样。蒲公英橡胶的分子量、交联密度均小于三叶天然橡胶,但总金属离子含量远高于三叶天然橡胶。蒲公英橡胶的塑性初值和门尼粘度远远低于三叶天然橡胶,PRI则反之。碱基法提取蒲公英橡胶、酸基法提取蒲公英橡胶、溶剂法提取蒲公英橡胶和三叶天然橡胶的玻璃化转变温度分别为-58.67℃、-60.03℃、-58.46℃、-60.33℃。蒲公英橡胶的热稳定性比三叶天然橡胶高,其中碱基法提取蒲公英橡胶的热稳定提高显著;最后在力学性能方面,碱基法提取蒲公英橡胶、酸基法提取蒲公英橡胶和三叶天然橡胶的应力明显高于溶剂法提取胶,而碱基法提取蒲公英橡胶和酸基法提取蒲公英橡胶的断裂伸长率很低。
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