CN1706869A - 胶乳法氯化天然橡胶粘度稳定控制技术 - Google Patents

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rubber latex
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陈鹰
黄茂芳
魏永才
陈民
陈晓光
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Abstract

一种胶乳法氯化天然橡胶粘度稳定控制技术，其特征在于对天然胶乳氯化前进行预处理，通过蛋白水解酶的作用，分解天然胶乳中的部分蛋白质，并用表面活性剂取而代之，使天然胶乳氯化过程顺利进行，从而达到其产物的粘度保持在10～15mPa·s，20％甲苯中溶解清亮的目的，满足产品的使用性能。

Description

胶乳法氯化天然橡胶粘度稳定控制技术
技术领域
本发明涉及用天然胶乳生产氯化天然橡胶过程中的粘度稳定性控制技术。
背景技术
氯化天然橡胶(CNR)是由天然橡胶经氯化反应制得的一种含氯量60％以上的白色粉末状产品，它具有优异的成膜、粘附、耐候、耐磨、快干、抗腐蚀和难燃等性能，广泛用于涂料、粘合剂和油墨等方面，主要用于制造船舶漆、集装箱漆、路标漆和化工厂重防腐漆等。
长期以来，国内外CNR生产厂家都用“溶液法”生产，即将天然橡胶溶解于四氯化碳(CCl4)中，然后进行氯化反应制得CNR。该法的缺点是设备投资大，成本高，在生产过程中CCl4极易逸漏，严重污染环境，损害操作人员的健康，要处理回收大量有毒性的CCl4难度很大。
由于CNR具有独特的化学结构和性能，特别适用于船舶漆和集装箱漆，至今仍未能制造出与之匹敌的替代物。早在30年代初G.F.Bloomfield等人就致力于用天然胶乳制造CNR(简称“胶乳法”)的研究(《Rubber Chem.And Technol.》vol.7，1934)，50年代初G.J.Van Amerongen在胶乳中加入浓盐酸或硫酸使天然胶乳处于阳性状态，再通入氯气进行氯化，制得氯化程度达60％的CNR(《RubberChem.And Technol.》vol.24，No.1，1951)。至今，胶乳法制备CNR的研究一直未中断。近年来，国内外仍在致力于用天然胶乳或悬浮法制备CNR的研究，但尚未见有合格的商品上市。从我们进行的大量的研究工作中发现，天然胶乳毕竟是天然橡胶树的产物，天然胶乳中含有一定量的非橡胶组分，特别是蛋白质。胶乳中的蛋白质对胶乳的胶体稳定性极其重要，它吸附在胶乳粒子表面，起着保护粒子稳定的作用。因此，对天然胶乳氯化过程产生不利的影响，导致氯化产物的粘度不易控制及溶解性不好，进而影响产品的使用性能，制约胶乳法工艺生产的CNR的推广应用。
因此，需要一种能使胶乳法生产的CNR的粘度保持稳定和溶解性良好的技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能使胶乳法生产的CNR的粘度保持稳定和溶解性良好的控制技术，以保证胶乳法生产的CNR的使用性能，促进该工艺的推广应用。
本发明的原理是，在天然胶乳氯化前进行预处理，通过蛋白水解酶的作用，分解天然胶乳中的部分蛋白质，并用表面活性剂取而代之，使天然胶乳氯化过程顺利进行，从而达到其产物的粘度保持稳定和溶解性良好的目的。
具体地说，本发明技术是在装有天然胶乳的搪瓷反应罐中，按天然胶乳的干胶含量计(简称“按干胶计”)加入适量的表面活性剂如非离子表面活性剂或/和阳离子表面活性剂(可任选一种非离子或一种阳离子表面活性剂单用，也可任选一种非离子和一种阳离子表面活性剂并用)，用酸/碱溶液将天然胶乳调至蛋白水解酶作用的最佳pH值，然后按干胶计加入适量的蛋白水解酶如菠萝蛋白酶，或无花果蛋白酶，或木瓜蛋白酶，或霉菌蛋白酶，或细菌蛋白酶，或胃蛋白酶，或胰蛋白酶，并用软水将天然胶乳浓度稀释至一定的范围，搅拌均匀。经过一定温度和时间作用后，取样检测，使天然胶乳在氯化前的氮含量控制在0.2％(按干胶计)以下。
胶乳法生产的CNR的粘度控制技术可以采用常规方式进行。
本发明具有显著的效果，测定结果表明，应用本发明的粘度控制技术，可使胶乳法生产的CNR的粘度保持在10～15mPa·s，20％甲苯中溶解清亮，完全可以满足产品的使用性能。
下文中采用非限定性实施例对本发明进行说明。
实施例
除非另有说明，下文使用的份数为重量份。
实施例1
在装有天然胶乳的搪瓷反应罐中，按干胶计加入阳离子表面活性剂1～10份，用酸/碱溶液将胶乳pH值调至3～5，然后按干胶计加入菠萝蛋白酶0.1～5份，并用软水将胶乳浓度稀释至4％～15％的范围，搅拌均匀。在30℃～50℃下作用一定时间后，取样检测，使天然胶乳在氯化前的氮含量控制在0.2％(按干胶计)以下。
实施例2
在装有天然胶乳的搪瓷反应罐中，按干胶计加入非离子表面活性剂1～10份，用酸/碱溶液将胶乳pH值调至6～8，按干胶计然后加入木瓜蛋白酶0.1～5份，并用软水将胶乳浓度稀释至4％～15％的范围，搅拌均匀。在50℃～70℃下作用一定时间后，取样检测，使天然胶乳在氯化前的氮含量控制在0.2％(按干胶计)以下。
实施例3
在装有天然胶乳的搪瓷反应罐中，按干胶计加入非离子表面活性剂1～10份，用酸/碱溶液将胶乳pH值调至6～8，按干胶计然后加入胰蛋白酶0.1～5份，并用软水将胶乳浓度稀释至4％～15％的范围，搅拌均匀。在50℃～70℃下作用一定时间后，取样检测，使天然胶乳在氯化前的氮含量控制0.2％(按干胶计)以下。
实施例4
在装有天然胶乳的搪瓷反应罐中，按干胶计加入非离子和阳离子表面活性剂各0.5～7份，用酸/碱溶液将胶乳pH值调至5～6，然后按干胶计加入霉菌蛋白酶0.1～5份，并用软水将胶乳浓度稀释至4％～15％的范围，搅拌均匀。在50℃～70℃下作用一定时间后，取样检测，使天然胶乳在氯化前的氮含量控制0.2％(按干胶计)以下。

Claims (4)

1、一种胶乳法氯化天然橡胶粘度稳定控制技术，其特征是，在天然胶乳中加入适量的表面活性剂，用酸/碱溶液调至所需的pH值，然后加入适量蛋白水解酶，对天然胶乳氯化前进行预处理。
2、根据权利要求1所述的胶乳法氯化天然橡胶粘度稳定控制技术，其特征是在对天然胶乳氯化前进行预处理时包含如下组分(按天然胶乳干胶含量计，重量份)：
天然胶乳                                    100份
表面活性剂                                  1～10份
蛋白水解酶                                  0.1～5份
酸/碱溶液                                   适量
3、根据权利要求1的胶乳法氯化天然橡胶粘度稳定控制技术，其中所述的表面活性剂可为非离子表面活性剂或/和阳离子表面活性剂，可任选一种非离子或一种阳离子表面活性剂单用，也可任选一种非离子和一种阳离子表面活性剂并用。
4、根据权利要求1的胶乳法氯化天然橡胶粘度稳定控制技术，其中所述的蛋白水解酶可为菠萝蛋白酶或无花果蛋白酶或木瓜蛋白酶或霉菌蛋白酶或细菌蛋白酶或胃蛋白酶或胰蛋白酶。
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CN111205379A (zh) * 2020-03-18 2020-05-29 田晓慧 天然胶乳的乳析加工方法

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