胶乳改性的方法

 

一、胶乳的并用:

 

胶乳的并用与干胶的并用或橡胶与其他高聚物的共混一样，具有现实意义。高聚物在胶体水分散体 状态下共混，免去了在炼胶机上的加工，比较经济简便，得到的产物比较均一。胶乳的并用/共混一方面 扩大胶乳工业的原材料来源，同时也改进了胶乳制品的性能。 胶乳并用与干橡胶、塑料、树脂共混有相同之处，如聚合物之间共混受热力学相容性的制约、受聚 合物结构相容性的制约等。而其不同则在于工艺。干胶、树脂共混是借助机械力的作用使其混合一体， 而在胶乳状态下共混就完全不一样了，其所需的外力小，而胶体体系在共混过程中胶体化学性质发生了 一系列的变化。胶乳保护物质的组成、含量和在橡胶粒子表面饱和度的大小，对并用胶乳的胶体化学性 能、粘度、表面张力等都有影响。例如离心浓缩天然胶乳和以羧酸皂稳定剂稳定的浓缩丁苯胶乳并用， 其初始粘度显著上升，随着两种胶乳组分的变化，粘度也发生变化。天然 胶乳占混合体系总量的比例低 时，粘度增加比较小，且随共混料的熟成，粘度有所下降，其后又稍有增加。当天然胶乳占共混量的比 例高时，共混的开始阶段粘度大大增加，然后急剧降低到平稳值。在天然胶乳中加入过量的皂类（油酸 钾），能降低混合时粘度增加的幅度。但加入的皂量高到足以使胶粒表面饱和时，粘度仍会显著地增加。 这是由于胶乳在混合时吸附在胶粒表面的稳定剂能相互交换，胶乳中的保护剂进行重分配，从而使胶乳 混合后粘度、表面张力、电泳淌度、机械稳定性发生变化。这种情况往往在混合的胶乳中某一胶乳含有 使另一胶乳去稳定物质时发生。此外，若混合的胶乳浓度很高，也会生成一定的结构（二次结构）。稀 释胶乳经过渗析后，也可能生成这种结构，这种结构的变化会引起胶乳粘度的变化。 不同极性的胶乳并用成膜后，其物理机械性能与各单一胶乳薄膜的性能差异较大，而极性相近的胶 乳混合后薄膜性能差异较小。以极性相近的相容性较好。此外，稳定剂对胶乳的相容性也有影响，在胶 乳中补加稳定剂不仅可以提高胶乳薄膜的强度，而且相容性也可增大。 胶乳并用的问题很复杂，作为胶体体系，两种胶乳混合后，其胶体化学性质会发生变化，因此并用 胶乳品种的选择是很重要的。选择并用胶种时，除考虑所需性能外，还应考虑两者极性、溶解度参数和 分子量大小，以使两者的相容性较好，同时应确保混合体系稳定性，以满足制品工艺过程的要求。 

 

二、胶乳的接枝:

 

在某种特性的聚合物上接上所需性能的另一种聚合物可使接枝共聚物兼有两者的特性，是一种有前 途的改性方法，这一工作一般应在原料生产厂进行。 例如天甲胶乳就是天然胶乳与甲基丙烯酸甲酯接枝共聚所得。由于甲基丙烯酸甲酯是一种硬质树脂， 与天然胶乳接枝后，赋予了天然胶乳优良的韧性与硬度，制品具有良好的耐磨耗、耐弯曲、耐老化性能 和较高的拉伸强度以及较好的动态疲劳性能。 合成胶乳的接枝，如在丁苯胶乳、丁腈胶乳及氯丁胶乳的主链上引入亲水的强极性基团（ —COOH 或—COOR），就可得到羧基丁苯胶乳、羧基丁腈胶乳及羧基氯丁胶乳。这些羧基胶乳由于引入羧基而增 加了极性，提高了胶乳的粘合性能和成膜性能。又如氯丁胶乳耐寒性能较差，在胶乳聚合时在氯丁二烯 中加入 8.5 %～10 %苯乙烯第二单体进行共聚，可以得到耐寒性能较好的氯苯胶乳。 

 

三、胶乳的补强:

 

补强是改进橡胶制品性能的极其重要途径。胶乳的补强虽早已引人注目，但至今未能取得显著的效 果。对干胶补强效果很好的碳黑，对胶乳不但没有补强效果，往往还会降低胶乳胶膜的强度。这是因为 干胶与碳黑在用炼胶机进行混炼时，由于强烈的剪切力作用及空气存在，伴随发生了其他效应，使橡胶 分子产生较多的自由基，这些自由基与碳黑等配合剂发生强烈的物理吸附和化学结合，构成特殊的空间 网状结构，而产生补强效果。胶乳因未经强烈机械处理，加上胶粒保护层的隔离作用，碳黑粒子不能直 接与胶粒接触构成干胶那种直接补强的结构，而分散于胶粒的周围，降低 了胶粒间的结合作用，使薄膜性能下降。