丙氨酸在橡胶硫化和防老化方面的应用制造技术

本发明专利技术公开了丙氨酸在橡胶硫化和防老化方面的应用。其使用方法一：在橡胶初加工过程中添加丙氨酸，丙氨酸的加入量占橡胶总重量的0.01%—1%；其使用方法二：在橡胶制品生产过程中添加丙氨酸，丙氨酸的加入量占橡胶的0.01%—1%。本发明专利技术可以提高橡胶的硫化速率和老化系数，改善橡胶的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及丙氨酸的应用，具体涉及丙氨酸作为ー种橡胶硫化促进剂和防老剂的新用途，属于橡胶生产

技术介绍
橡胶，分为天然橡胶与合成橡胶两种。本专利技术所述的天然橡胶是巴西三叶橡胶树所产的鲜胶乳经凝固、熟化、压皱、造粒、干燥而制得。巴西三叶橡胶树所产的鲜胶乳一般称为天然鲜胶乳。天然鲜胶乳的成分非常复杂，除橡胶烃外，还含有几十种其它物质，即非橡胶物质，这些物质约占胶乳重的5%。虽然这 些非橡胶物质所占胶乳份量不多，但对胶乳和制得橡胶的性质都有不同程度的影响。通常将这些非橡胶物质分为以下几大类 (I)蛋白质。鲜胶乳的蛋白质含量约占胶乳重的1%_2%，其中约有20%分布在橡胶粒子的表面，是胶粒保护层的重要组成物质，约20%存在于胶乳底层部分的液体中，其余部分则溶于乳清中。在制胶生产过程中，胶乳中一部分蛋白质随乳清流走，剩下的则仍然留在橡胶里。蛋白质除了对胶乳的稳定性有影响外，还对橡胶的性能也有较大的影响。一方面，蛋白质的分解产物可以促进橡胶的硫化，提高橡胶的定伸強力，延缓橡胶的老化，使橡胶制品耐用。另ー方面，它又具有较强的吸水性，能増加橡胶制品的吸水性和传电性，容易使橡胶制品发霉和不利于制作绝缘性的电エ器材。(2)类脂物。鲜胶乳中的类脂物主要是脂肪、蜡类、留醇、留醇脂和磷酷。这些类脂物都不溶于水，主要分布在橡胶相中，少量存在于胶乳底层和黄色体中。类脂物在胶乳中的含量约0. 9%，大部分是磷酯(约70%)。胶乳磷酯的表面活性度很高，在橡胶粒子表面，它和蛋白质结合在一起形成一层很薄的混合膜，鲜胶乳能保持胶体的稳定性就是这个原因。氨保存胶乳在贮存过程中机械稳定性的提高，是由于胶乳中类脂物中的脂肪酸与氨反应生成了铵皂，在胶粒表面形成保护膜的結果。(3)丙酮溶物。胶乳中能溶于丙酮的物质统称为丙酮溶物。上述类脂物中除磷酯外几乎都溶于丙酮，属于丙酮溶物，在鲜胶乳中的含量约为1% 2%。丙酮溶物中含有脂肪酸50%以上，当橡胶塑炼时，起软化作用，使橡胶容易获得可塑性，同时丙酮溶物对橡胶有防老化的作用。(4)水溶物。水溶物在胶乳中的含量约1%_2%，主要分布在乳清中。糖类在细菌的作用下容易分解产生挥发性脂肪酸，主要是こ酸还有少量的甲酸和丙酸。挥发脂肪酸的含量升高，胶乳的稳定性就会降低，甚至自然凝固。(5)无机盐。鲜胶乳中无机盐的含量约0. 3% 0. 7%。鲜胶乳中的无机离子，大部分分布在乳清中，少量铜、钾离子，可能还有铁离子与橡胶粒子相连，大量的镁离子则存在于胶乳的底层。此外，胶乳中还存在着多种细菌和酶。在天然鲜胶乳的凝固、凝块的熟化、压皱、造粒等过程中，胶乳中的非橡胶成分大部分随乳清排走，保留在干胶中只有小部分，但这小部分非橡胶成分对橡胶性能的影响极大，如果除去天然橡胶中的非橡胶成分，其性能则大幅下降。由于制胶エ艺的不同，最后保留在干胶中的非橡胶成分的种类和含量存在很大差异，造成天然橡胶性能的不一致。合成橡胶则是经单体的合成和精制、聚合过程及橡胶后处理而得。合成橡胶不含天然橡胶所具有的非橡胶成分，其综合性能明显不如天然橡胶。老化是橡胶等高分子材料中存在的一种较为普遍的现象，它会使橡胶的性能劣化，影响橡胶制品的使用价值及使用寿命，橡胶防护体系是延缓橡胶的老化，延长制品的使用寿命。橡胶防护体系主要是防老剂，防老剂型按作用原理可分为化学防老剂和物理防老齐IJ;按防护的目标分为抗氧剂、护臭氧剂、光屏蔽剂、金属钝化剂等，也可按化学结构进行分类。为了改善橡胶的性质，研究人员一直在坚持不懈进行研究。丙氨酸是ー种脂肪族的非极性氨基酸。常见的是L-a-氨基酸，是蛋白质编码氨基酸之一，哺乳动物非必需氨基酸和生糖氨基酸。D-丙氨酸存在于多种细菌细胞壁的肽聚糖。￠-丙氨酸是维生素泛酸和辅酶A的组分。丙氨酸为白色结晶或结晶性粉末；有香气， 味甜。丙氨酸在水中易溶，在こ醇、丙酮或こ醚中不溶。比旋度为+14. 0°至+15. 0°。丙氨酸是构成蛋白质的基本単位，是组成人体蛋白质的21种氨基酸之一。组成蛋白质分子的氨基酸都是L-氨基酸。丙氨酸是制造维生素B6、合成泛酸钙和其他有机化合物原料。添加于食品中能增强化学调味料的调味效果，改善甜味剂的味感和有机酸的酸味，提高含醇饮料的质量，防止油类氧化和改善浸溃食品风味等。还可用作生化试剂，用于生物化学和微生物研究方面。上述论述内容目的在于向公众介绍可能与下面将被描述和/或主张的本专利技术的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为公众提供背景信息，以有利干更好地理解本专利技术的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技木。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供丙氨酸在橡胶硫化和防老化方面的应用，丙氨酸作为ー种新型的橡胶硫化促进剂和/或防老剂，能提高橡胶的硫化速率和老化系数，改善橡胶的性倉^:。本专利技术的目的通过以下技术方案实现 丙氨酸作为ー种新型的橡胶硫化促进剂和/或防老剂。橡胶初加工方法，在橡胶初加工过程中添加丙氨酸，丙氨酸的加入量占橡胶总重量的 0. 01% —1%。橡胶制品生产方法，在橡胶制品生产过程中添加丙氨酸，丙氨酸的加入量占橡胶总重量的0. 01% —1%。所述橡胶为天然橡胶或合成橡胶或混合橡胶。所述的丙氨酸为生化试剂级或医药级或食品级或エ业级。本专利技术的有益效果是随着丙氨酸的加入，橡胶的硫化速率明显加快，同时橡胶制品的抗老化性能明显改善。本专利技术有益效果可以通过下述实验体现出来配方天然橡胶100份，丙氨酸0. 20份，硫黄3. 50份，硬脂酸0. 50份，氧化锌6. 00份，促进剂MBT (硫醇基苯并噻唑,2-Mercaptobenzothiazole) 0. 50份(按重量份计)。所述的天然橡胶是氮含量为0. 012% (质量分数)、杂质含量为0. 004% (质量分数)的高纯度天然橡胶，所述的丙氨酸是生化试剂级。高纯度天然橡胶在温度为45°C -55°C的开炼机进行塑炼，门尼粘度达到60 时出料。经过塑炼的橡胶在混炼机上进行混炼,按上述硫化体系并按顺序加入硫化促进剂和丙氨酸、防老剂、氧化锌、硬脂酸、硫黄，待这些配合剂混合均匀后出料，期间混炼机的辊温控制在45°C -55°C。所得的混炼胶用无转子硫化仪在140°C进行硫化特性试验，得到其起始硫化时间(tsl)为3. 47分钟，正硫化时间(t9CI)为27. 87分钟，经计算其硫化速率为4. 10。混炼胶在100吨140°C的平板硫化机进行硫化，制备硫化胶试片，硫化时间按硫化仪确定的正硫化时·间27. 87分钟。制备的试片经裁成哑铃形试片在电子拉力机进行拉伸试验，同时这些哑铃形试片的一部分在100°C的热空气老化箱老化24小时，然后在电子拉力机上进行拉伸強度试验。老化前拉伸试验结果为拉伸强度11. 5MPa，扯断伸长率705% ;老化后拉伸试验结果为拉伸强度5. 46MPa，扯断伸长率750%。经计算老化系数为0. 505。对照试验除不添加丙氨酸外，所有试验条件均相同，对照样的起始硫化时间(tsl)为3. 68分钟，正硫化时间(t9CI)为35. 42分钟，经计算其硫化速率为3. 15 ;对照样的老化前拉伸试验结果为拉伸强度11. 4MPa、扯断伸长率1083%，老化后拉伸试验结果为拉伸强度0. 94MPa、扯断本文档来自技高网...

【技术保护点】
丙氨酸在橡胶硫化和防老化方面的应用，其特征在于：丙氨酸作为一种新型的橡胶硫化促进剂和/或防老剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张北龙，邓维用，黄红海，丁丽，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：