CN102504050A - 高弹减震天然橡胶的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高弹减震天然橡胶的制备方法，其中，在常温下往新鲜天然胶乳中依次加入月桂酸铵、碱、10分钟后加入蛋白酶，然后加入微生物剂及糖进行微生物凝固，熟化8-20小时后依次进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包。本发明是在天然橡胶初加工过程中，通过使用蛋白酶进行低蛋白改性及生物凝固，以降低天然橡胶氮含量，达到提高天然橡胶弹性、提高天然橡胶力学强度的目的。本发明的目的是提供一种专供减震降噪用高性能天然橡胶，代替传统的烟胶片、全乳胶(WF)或标准5号胶(如SCR 5#)等用于减震降噪器件的生产，以便使得减震降噪效果更好，达到现代列车、汽车的发展要求。

Description

高弹减震天然橡胶的制备方法

技术领域

本发明涉及一种汽车、列车等交通工具上的减震降噪橡胶器件用天然橡胶及其制备方法。

背景技术

随着科技的进步及人们生活标准的提高，现代交通工具越来越被要求高速、安全及舒适。现在列车时速能高达350km，所以产生很多迫切需要解决的问题。而减震则是首要任务，做好减震能很好的提高列车的行驶舒适性及安全性。而现代汽车也越来越要求更高的舒适性和安全性。汽车、列车减震措施有很多，其中减震橡胶制品是最重要的一方面。高要求的舒适安全性要求减震橡胶的性能越来越高，就天然橡胶而言，目前全乳标胶(SCR WF)及5#标胶(SCR 5#)做高减震制品都具有一定的缺陷，比如拉伸强度低，动态力学性能(生热大、弹性低)差等，迫切需要一种高弹减震天然橡胶作为替代。因此，本研究针对这方面，在全乳标胶(SCR WF)的基础上研制出了一种新用途的天然橡胶，并已开始大量生产。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种专供减震降噪用高性能天然橡胶的制备方法，代替传统的烟胶片、全乳标胶(SCR WF)或5#标胶(SCR 5#)等，减震降噪效果更好，达到了现代列车、汽车的发展要求。

本发明的技术方案为：提供一种高弹减震天然橡胶的制备方法，其中，在常温下往新鲜天然胶乳中依次加入月桂酸铵、碱、10分钟后加入蛋白酶，然后加入微生物剂及糖进行微生物凝固，熟化8-20小时后依次进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包。

较佳地，所述的新鲜天然胶乳为天然橡胶树上产的胶乳，其中氨含量为0-0.09％，pH为7.5-9.5，干含为20-35％，操作前将氨含量调整到0.03-0.07％。

较佳地，所述的月桂酸铵为月桂酸与氨水配成的溶液，月桂酸铵用量为干胶重量的0-0.6％。

较佳地，所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠及其这两种碱的混合物，用于调整胶乳pH，其固体用量为干胶重量的0.1-0.7％，使用时配成溶液。

较佳地，所述的蛋白酶包括低温碱性蛋白酶及普通碱性蛋白酶，其用量为干胶重量的0.01％-0.2％，使用时配成溶液。

较佳地，所述的微生物剂是天然胶乳凝固后产生的乳清中的细菌经过人工培养后的微生物培养液，其能在天然胶乳中繁殖，使胶乳凝固，其用量为100kg胶乳使用0.1-5kg培养液。

较佳地，所述的糖指能提供微生物繁殖用的养分，包括白糖、红糖、蜜糖之中的一种或者几种，其用量为胶乳重量的0.05％-0.2％，使用时配成溶液。

较佳地，高弹减震天然橡胶的制备方法，具体制备步骤如下：

(1)称取月桂酸，用氨水溶解，并配成溶液备用，此为月桂酸铵溶液；

(2)取100kg天然胶乳，用去离子水和氨水调节其干含、氨含量；

(3)不断搅拌步骤(2)中调整氨含量后的天然胶乳，加入步骤(1)配制好的月桂酸铵溶液，并加入碱溶液；

(4)10分钟后往步骤(3)的天然胶乳中加入蛋白酶溶液并搅拌；

(5)往步骤(4)的天然胶乳中加入乳清培养液及糖溶液并搅拌，进行微生物凝固；

(6)将步骤(5)的天然胶乳转入凝固槽20-45℃保温、静置停放8-20h，完全凝固后在全乳标胶生产线上进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包。

在天然橡胶初加工过程中，通过低蛋白改性及生物凝固，以降低天然橡胶氮含量，达到提高天然橡胶弹性、力学强度的目的。

具体实施方式

下面结合优选实施例对本发明作进一步说明，但本发明决不限于下述实施例。

实施例1

称取月桂酸133g，并用浓度为17％的氨水80ml溶解，配成浓度为20％的溶液备用，此为月桂酸铵溶液。取天然胶乳100kg，用去离子水和氨水调整其总固体干含量为30％，氨含量为0.06％。搅拌情况下加入事先配制好浓度为20％月桂酸铵溶液，然后加入500g、浓度为20％的KOH溶液，10分钟后加入100g、浓度为10％的蛋白酶溶液，最后再加入2kg乳清培养液，浓度为20％的红糖溶液500g。然后将胶乳转入凝固槽20-40℃保温静置停放13h，完全凝固后在全乳胶生产线上进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包，得到高弹减震天然橡胶。

实施例2

称取月桂酸133g，并用浓度为17％的氨水80ml溶解，配成浓度为20％的溶液备用，此为月桂酸铵溶液。取天然胶乳100kg，用去离子水和氨水调整其总固体干含量为20％，氨含量低于0.06％。搅拌情况下加入事先配制好浓度为20％月桂酸铵溶液，然后加入500g、浓度为20％的KOH溶液，10分钟后加入150g、浓度为10％的蛋白酶溶液，最后再加入3kg乳清培养液，浓度为20％的白糖溶液500g，然后将乳胶转入凝固槽20-45℃保温静置停放10h，完全凝固后在全乳胶生产线上进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包，得到高弹减震天然橡胶。

实施例3

称取月桂酸180g，并用浓度为17％的氨水110ml溶解，配成浓度为20％的溶液备用，此为月桂酸铵溶液。取天然胶乳100kg，用去离子水和氨水调整其总固体干含量为25％，氨含量低于0.06％。搅拌情况下加入事先配制好浓度为20％月桂酸铵溶液，然后加入800g、浓度为20％的KOH溶液，10分钟后加入80g、浓度为10％的低温碱性蛋白酶溶液，最后再加入5kg乳清培养液，浓度为20％的红糖溶液500g。然后将胶乳转入凝固槽室温静置停放20h，完全凝固后在全乳胶生产线上进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包，得到高弹减震天然橡胶。

实施例4

取天然胶乳100kg，用去离子水和氨水调整其总固体干含量为30％，氨含量在0.06％左右。搅拌情况下加入550g、浓度为20％的NaOH溶液，10分钟后加入150g、浓度为10％的低温碱性蛋白酶溶液，最后再加入0.5kg乳清培养液，浓度为20％的蜜糖溶液400g。然后将胶乳转入凝固槽室温静置停放12h，完全凝固后在全乳胶生产线上进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包，得到高弹减震天然橡胶。

实施例5

取天然胶乳100kg，用去离子水和氨水调整其总固体干含量为30％，氨含量在0.06％左右。搅拌情况下加入150g、浓度为20％的NaOH溶液，10分钟后加入120g、浓度为10％的低温碱性蛋白酶溶液，最后再加入1kg乳清培养液，浓度为20％的红糖溶液500g。然后将胶乳转入凝固槽室温静置停放8h，完全凝固后在全乳胶生产线上进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包，得到高弹减震天然橡胶。

高弹减震天然橡胶

本发明中的蛋白酶，可使用传统已知的物质，并无特别限定。作为蛋白酶的来源，来自细菌，来自丝状菌，来自酵母的均可。但其中优选的来自细菌的蛋白酶。此外也可并用脂肪酶、酯酶、淀粉酶、虫漆酶、纤维素酶等酶。

表1高弹减震天然橡胶、全乳标胶(SCR WF)的常规检测结果对比

表2纯胶配方检测结果

表3N330炭黑混炼胶检测结果

从表1中的天然橡胶常规检测指标看，减震天然橡胶的各项指标都达到全乳标胶的标准，而且拉伸强度更高、氮含量更低。δ为材料回弹性损耗角，Tanδ为损耗角的正切值，60℃时候其值越低，表示材料的弹性越好，即减震效果越优异。从表2、表3两次测试结果来看，减震天然橡胶比3#烟胶片和国产全乳标胶(SCR WF)都具有更优异的减震效果。此外，减震天然橡胶的其他性能指标与泰国3#烟胶片都接近，而与我公司产的SCR WF也相差不大。另外，从表1与表2两次减震天然橡胶纯胶性能，表3两次减震天然橡胶炭黑混炼胶性能对比上看出，其性能稳定性(一致性)高。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.高弹减震天然橡胶的制备方法，其特征在于：在常温下往新鲜天然胶乳中依次加入月桂酸铵、碱、10分钟后加入蛋白酶，然后加入微生物剂及糖进行微生物凝固，熟化8-20小时后依次进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包。

2.如权利要求1所述的高弹减震天然橡胶的制备方法，其特征在于：所述的新鲜天然胶乳为天然橡胶树上产的胶乳，其中氨含量为0-0.09％，pH为7.5-9.5，干含为20-35％，操作前将氨含量调整到0.03-0.07％。

3.如权利要求1所述的高弹减震天然橡胶的制备方法，其特征在于：所述的月桂酸铵为月桂酸与氨水配成的溶液，月桂酸铵用量为干胶重量的0-0.6％。

4.如权利要求1所述的高弹减震天然橡胶的制备方法，其特征在于：所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠及其这两种碱的混合物，用于调整胶乳pH，其固体用量为干胶重量的0.1-0.7％，使用时配成溶液。

5.如权利要求1所述的高弹减震天然橡胶的制备方法，其特征在于：所述的蛋白酶包括低温碱性蛋白酶及普通碱性蛋白酶，其用量为干胶重量的0.01％-0.2％，使用时配成溶液。

6.如权利要求1所述的高弹减震天然橡胶的制备方法，其特征在于：所述的微生物剂是天然胶乳凝固后产生的乳清中的细菌经过人工培养后的微生物培养液，其能在天然胶乳中繁殖，使胶乳凝固，其用量为100kg胶乳使用0.1-5kg培养液。

7.如权利要求1所述的高弹减震天然橡胶的制备方法，其特征在于：所述的糖指能提供微生物繁殖用的养分，包括白糖、红糖、蜜糖之中的一种或者几种，其用量为胶乳重量的0.05％-0.2％，使用时配成溶液。

8.如权利要求1所述的高弹减震天然橡胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：

(1)称取月桂酸，用氨水溶解，并配成溶液备用，此为月桂酸铵溶液；

(2)取100kg天然胶乳，用去离子水和氨水调节其干含、氨含量；

(3)不断搅拌步骤(2)中调整氨含量后的天然胶乳，加入步骤(1)配制好的月桂酸铵溶液，并加入碱溶液；

(4)10分钟后往步骤(3)的天然胶乳中加入蛋白酶溶液并搅拌；

(5)往步骤(4)的天然胶乳中加入经过培养的乳清培养液及糖溶液并搅拌，进行微生物凝固；

(6)将步骤(5)的天然胶乳转入凝固槽20-45℃保温、静置停放8-20h，完全凝固后在全乳标胶生产线上进行压绉、造粒、淋洗、干燥、检验、打包。