天然橡胶的应用及现状研究

第３５卷第７期　２００８年７月　世界橡胶工业　

Ｗｏｄｄ　Ｒｕｂｂｅｒ　Ｉｎｄｕｓ！　Ｖｏ１．３５　Ｎｏ．７：１３～１６　

Ｊｕ１．２００８　

无卤阻燃型天然橡胶的研究　

廖小雪，　谭海生，　刘　燕，　冯　翔　

（海南大学材料与化工学院高分子材料与工程系，海南儋州５７１７３７）　

摘要：　该文研究了阻燃剂种类和用量对天然橡胶硫化胶的阻燃性能、力学性能和硫化特性的影　

响。结果表明：单用氢氧化铝时，随着用量增加，硫化胶阻燃性能上升，但力学性能有所下降，氢氧化铝　

用偶联剂Ａ１５１表面改性处理后，硫化胶力学性能有所改善；红磷作为阻燃剂用量比较少，在提高硫化胶　

阻燃性的同时可改善其力学性能；氢氧化铝、红磷和三氧化二锑并用可产生较好的阻燃协同效果，同时　

会加快橡胶的硫化速度。　关键词：　天然橡胶；阻燃性；力学性能；硫化特性　中图分类号：ＴＱ　３３２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１—８２３２（２００８）０７—００１３－０４　

０　前　言　

天然橡胶的耐热性能很差，属于易燃材　

料　。随着天然橡胶应用领域的扩大，对橡胶　

制品阻燃性能的要求越来越高，阻燃天然橡胶　

的开发和应用已经变得越来越重要。使用含卤　

阻燃剂制造阻燃橡胶，国内外有大量的研究报　

导，而含卤阻燃橡胶的优点在于具有较高的阻　

燃性，缺点是燃烧时产生大量烟雾、毒性物质、　

强腐蚀性物质，对环境和人体都会产生较大的　

伤害　。随着人们环保意识的增强，无卤的低　

烟、低毒阻燃橡胶材料成为研究的热点　。国　

内外有不少研究者对无卤阻燃剂制备阻燃橡胶　

作了研究，报导最多的是对合成橡胶阻燃性的　

研究　，而对天然橡胶阻燃性的研究报导较　

少。　

本研究选择阻燃剂氢氧化铝、红磷以及三　

氧化二锑，与天然橡胶共混制得硫化橡胶，研究　

了阻燃剂种类和用量对天然橡胶硫化胶的阻燃　

性能、力学性能和硫化特性的影响，以期对天然　

橡胶阻燃性的研究提供参考，拓展天然橡胶的　

应用范围。　

作者简介：廖小雪（１９７２一），女，湖南祁阳人，硕士，副教授。主　要从事橡胶及胶乳改性与应用方面的研究工作。　１　实　验　

技术交流

环氧化天然橡胶的特性与应用

华南热带农产品加工设计研究所　杨磊　陈静

环氧化天然橡胶(ENR)是由天然胶乳

与过氧化氢/乙酸反应制得的一种聚合物。它在保留天然橡胶(NR)多种优异性能的基础

上,其气密性、耐油性、粘着性均有很大提

高,同时还具有良好的抗湿滑性和较低的滚动阻力,是有着广泛应用前景。本文主要介

绍ENR的特性与应用。

一、天然胶乳的环氧化

早期的研究首先尝试在均相溶液(苯、氯仿)中进行溶液环氧化,采用过苯甲酸类

(邻单过苯二甲酸、过苯甲酸、卤化过苯甲

酸)和过乙酸等作为环氧化试剂,小心控制可获得高的环氧化度。由于工业化的要求,胶

乳中直接环氧化引起人们的更大兴趣,显然,

它比有机溶剂便宜得多。目前主要采用在酸性条件下用过氧乙酸或过氧甲酸对NR胶乳

进行环氧化制备ENR。反应流程为:NR胶

乳→加稳定剂→酸化→环氧化→ENR胶乳→凝固→洗涤→中和→干燥→ENR干胶

采用过氧乙酸对NR胶乳进行环氧化时,过氧乙酸是预先由乙酸或乙酸酐与过氧化

氢反应制备的,反应体系的pH值用乙酸进行

调节,环氧化程度主要是通过改变干胶质量分数与过氧乙酸的用量比来控制的。由于制备好

的过氧乙酸要经过标定才能使用,既不方便,

一致性也差,且过氧乙酸贮存稳定性差,高浓度时有爆炸的危险。另外,反应过程释放出大

量的乙酸,容易引起对环氧基团的开环。目前主要倾向于在反应体系中直接产生新生态的过氧甲酸,在原位进行环氧化反应。新生态的

过氧甲酸的氧的活性高,不需分离,方便简单。反应中甲酸相当于没有消耗,这样环氧化程度

可通过NR的干胶质量分数与过氧化氢的用

量比来控制。ENR的环氧化程度与其性能有着密切的关系。低于10%mol的环氧化水平,

则其性能与天然橡胶无大的区别;但高于

75%mol的环氧化水平则几乎失去橡胶的许多优点;只有在10%～50%mol环氧化的

ENR的应用特性最好。

二、ENR的加工性能

1.ENR的塑炼特性

ENR-50的门尼粘度(ML100℃1+4)为94左

天然橡胶供给概况

一、天然橡胶天然属性

天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树渗出的乳汁，经由滤、凝固、加工而制得，其重要成分为聚异戊二烯，含量在90％以上，此外还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。橡胶树的成长可分为以下5 个时期：

1. 苗期：这时期是指从播种、抽芽到开端分枝，大年夜概须要一年半到两年的时刻（1.5~2

龄）。

2. 幼树期：是从分枝到开割这一时期，大年夜概要到第四、第五年（5~7 龄）。

3. 初产期：是橡胶树从开割到产量趋于稳固的时期，大年夜概须要三到五年的时刻（9~11 龄）。

4. 旺产期：从产量稳固到产量明显降低，大年夜约连续20 到25 年时刻（30~40龄）。

5. 降产衰老期：30~40 龄树到掉去经济价值。

橡胶树一样可采集25~30 年，橡胶树割胶期为每年的4-12月，个中6-10月为旺季，1-3月为停割期

二、天然橡胶分类及质量标准

天然橡胶按制造工艺和外形的不合，分为烟片胶、颗粒胶、绉片胶和乳胶等。但市场上以烟片胶和颗粒胶为主。

烟片胶RSS （ribbed smoked sheets）是乳胶经由过滤、参加甲酸凝固成薄片状再经由干燥、烟熏等工艺而制得，我国进口的天然橡胶多为烟片胶。烟片胶一样按外形来分级，分为特级、一级、二级、三级、四级、五级等共六级，达不到五级的则列为等外胶。烟片胶的级别确信重要经由过程目测光荣确信。颗粒胶是经凝固、造粒、干燥等工艺而制得，我国国产的天然橡胶全然上为颗粒胶，也称标准胶。国产标准胶代号SCR（个中S 为standard 即标准，C 为chinese 即中国，R 为rubber 即橡胶）即标准中国橡胶。颗粒胶一样按国际上同一的理化效能、指标来分级，这些理化机能包含杂质含量、塑性初值、塑性保持率、氮含量、挥发物含量、灰分含量及光荣指数等七项。个中以杂质含量为主导性指标，依杂质之若干分为5L（特级）、5（一级）、10（二级）、20（三级）及50（四级）等共五个级别。

国内外橡胶产业发展现状

国内外橡胶产业发展现状

⼀、世界天然橡胶业发展现状及趋势

（⼀）世界天然橡胶⽣产和需求现状

1、⽣产现状。天然橡胶是指由植物产⽣的橡胶，以区别于由化学⼯艺合成的合成橡胶。虽然能

够⽣产天然橡胶的植物有很多种，但具有商业价值的只有巴西橡胶（Heveabrasiliensis），⽬

前其产量已占世界天然橡胶总产量的99%以上。

⽬前橡胶种植业已成为热带地区许多国家经济的重要组成部分。1999年，世界天然橡胶产量为659万吨，产销⼤体平衡。据国际橡研究专家预测，到2001年，世界需弹性体1710万吨，其中

天然橡胶789万吨。在1999年世界总产量的659万吨中，亚洲566.1万吨，占85.9%：⽽东南亚诸

国⽣产了477.5万吨，占72.5%。

东南亚是世界天然橡胶的主产地。主产国有泰国、马来西亚、印尼、越南等。马来西亚在天然

橡胶发展顶峰时，植胶⾯积曾达220万公顷。⾄1998年还有160万公顷，2000年有120万公顷。1988年年产量曾达160万吨， 近年仅有⼀半左右，⾯积减少、产量降低的根本原因是⽣产成本

⾼，⽆利可图，胶园纷纷更新改种油棕和热 带作物，胶园劳⼒流向更有吸引⼒的产业。近年马

来西来重视了橡胶制品⼯业的发展，使更多的天然橡胶在 本地消费。从多⽅⾯分析，马来西亚

在今后⼀段时间内，年产⼲胶⼤体是80万吨左右。

据泰国业内权威⼈⼠分析，泰年均产⼲胶220万吨。由于劳⼒不⾜，施肥量少，⼤量死⽪，放

任割胶，到21世纪初将降⾄年产180万吨的⽔平。受马来西亚的影响，泰南部已计划缩⼩植胶

⾯积改种油棕、⽔果和林⽊，⽽在东北部⼤量发展橡胶，但速度缓慢。泰近年国内天然橡胶消

费量仅占产量的9%，但⽬前泰国在千⽅百计增 加本国的消费，因为轿车以每年100万辆以上速

度增加，世界上很多⼤汽车⽣产商在泰建⼚，泰已成为世界10 ⼤轿车⽣产国之⼀。产量下降和

消费增⼤必然导致泰国出⼝原料胶的减少。印尼的植胶⾯积最⼤，单产最低，⽽植胶条件很