橡胶分析方法技术

公开一种橡胶分析方法，其能够分析包括不能通过常规方法分析的超高分子量组分的天然橡胶和/或二烯类合成橡胶。所述公开的橡胶分析方法包含将天然橡胶和/或二烯类合成橡胶溶于有机溶剂的溶解步骤；通过在1×104-1×106G的离心加速度下的离心来分离其中已溶有所述天然橡胶和/或二烯类合成橡胶的溶液中的不溶组分和可溶组分的分离步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及(在下文中，也简称为“分析方法”)，特别涉及用于评价超高分子量组分和具有许多支链的天然橡胶和/或二烯类合成橡胶的高阶结构如分子量、支链和凝胶率(gel fraction)的。
技术介绍
近年来，考虑到环境问题和天然橡胶优异的物理性能，天然橡胶的重要性不断增力口。了解基本结构参数如分子量对具有新功能的天然橡胶的研发和管理生产的天然橡胶是重要的。不仅对于天然橡胶而且对于二烯类合成橡胶，了解基本结构参数如分子量对管理生产的合成橡胶是重要的。通常，下述方法已用于分析天然橡胶和二烯类合成橡胶的高阶结构:将橡胶溶于有机溶剂如四氢呋喃(THF)，然后用过滤器过滤在THF中不溶的杂质如橡胶组分，由此通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量分子量分布。例如，非专利文献1-3公开了将场流分级(fieldflow fractionation，在下文中，也称为“FFF”)装置或FFF与多角度光散射(在下文中，也称为“MALS”)检测器用于天然橡胶或二烯类合成橡胶的结构分析。在这些文献中，样品的预处理方法或分 析数据的分析方法是不适当的，并且作为天然橡胶或二烯类合成橡胶的高阶结构的分析方法，所述方法已不令人满意。相关技术文献非专利文献非专利文献1:" Journal of Natural Rubber Research^, 1997, Vol.12(3), p.154-165非专利文献2:"Macromolecules", 1995, 28, p.6354-6356非专利文献3 ,Bull.Korean Chem.Soc."，2000，Vol.21，N0.1, p.69-7
技术实现思路
_9] 专利技术要解决的问题通常，因为在使用常规GPC的分析方法中获得的天然橡胶或二烯类合成橡胶的平均分子量或分子量分布的信息与加工的物理性能如门尼粘度对应不好，一直担心在该方法中未获得固有分子量分布。这是因为，在构成天然橡胶或二烯类合成橡胶的溶剂可溶组分中，超高分子量组分在作为GPC预处理的过滤器过滤过程中被过滤器(孔径:0.45 μ m)排除了，因而通过GPC获得的分子量分布中不包括所述组分。此外，作为实验事实，当天然橡胶的THF溶液借助于加压过滤等通过孔径为0.45 μ m的过滤器时，很快堵塞所述过滤器以致压力增大，由此过滤需要很长时间，这已成为问题。这是因为天然橡胶含有不溶于THF的交联凝胶组分和溶于THF但未通过所述0.45 μ m的过滤器的超高分子量组分。另一方面，在GPC中，因为所述未通过0.45 μ m的过滤器的组分有可能未通过在入口和出口具有多孔性穿孔过滤器如筛网或玻璃料(frit)并填充有细填料的柱子，过滤器过滤的预处理是必不可少的，因此，在此类过滤器过滤是必不可少的常规方法中排除了超高分子量组分。因此，已经要求一种天然橡胶和二烯类合成橡胶的分析方法，其中可分析可溶于有机溶剂而不能通过0.45 μ m的过滤器的超高分子量组分。因此，本专利技术的目的是解决上述问题，并提供一种，其中可分析包括不能在常规方法中分析的超高分子量组分的天然橡胶和二烯类合成橡胶。用于解决问题的方案本专利技术人集中研究发现，使用下述方法能够只挑选出含有超高分子量组分的可溶组分进行分析，由此完成本专利技术，在所述方法中，使溶于有机溶剂的天然橡胶和/或二烯类合成橡胶进行10，000G至1，000, 000G的离心加速度范围内的超速离心，以分离所述溶液中的可溶组分和不溶组分。具体地说，本专利技术所述的特征在于包括:溶解过程，其中将天然橡胶和/或二烯类合成橡胶溶于有机溶剂；和分离过程，其中使溶解有所述天然橡胶和/或二烯类合成橡胶的溶液进行10，000G至1，000，000G的离心加速度下的离心，从而分离所述溶液中的可溶组分和不溶组分。在本专利技术中，所述溶液中分离的可溶组分能够通过FFF装置来分析，更具体地说，能够通过连接有测量分子量和回转半径用MALS检测器的FFF装置(在下文中，也称为“FFF-MALS”)来分析。在这里，所述FFF装置指的是如下装置:其中样品溶液通过IOOym至500 μ m的空隙(沟槽)，在样品溶液通过所述沟槽时施加场(场)，由此能够进行分子量分离。对于所述场施加方法，使用离心力、温度差或电场。非对称流FFF装置是适合的，其中将在一侧的所述空隙的壁设置为半透膜，并且其中用注射泵从所述壁抽吸溶剂。在本专利技术中，使用MALS检测器和单角度光散射器中的一种或两种连接到粘度检测器的那些FFF装置作为所述FFF装置，由此分析所述溶液中分离的可溶组分的分子量和支化系数(branching index)。此外,在本专利技术中,所述离心优选使用能够使离心部位形成真空状态的超速离心机来进·行，还优选使用金属离心管来进行。在所述分离过程中，所述离心的离心加速度适当地是30，000-500, 000G，更适当地是100，000-200, OOOG0此外，作为所述有机溶剂，可适当地使用选自由四氢呋喃、氯仿、甲苯和环己烷组成的组中至少一个，更适当地使用四氢呋喃。专利技术的效果在本专利技术中，通过使用上述构造，能够获得可分析包括常规方法不能分析的超高分子量组分的天然橡胶和二烯类合成橡胶的。附图说明图1是显示由FFF-MALS获得的天然橡胶的洗脱曲线㈧和所述洗脱曲线上每个点的分子量⑶的图。图2是显示由FFF-MALS获得的天然橡胶的微分分子量分布曲线㈧和由GPC-MALS获得的天然橡胶的微分分子量分布曲线(B)的图。图3是显示由FFF-MALS获得的天然橡胶的回转半径与分子量的双对数坐标图(Log-Log plot), (A)是天然橡胶的线，(B)是从线性标准参考物质获得的线。图4是显示由FFF-MALS测量的天然橡胶的支化点(branching point)数/分子的分布的图。图5是显示由GPC-MALS获得的天然橡胶的洗脱曲线㈧和所述洗脱曲线上每个点的分子量⑶的图。图6是显示由GPC-MALS获得的天然橡胶的回转半径与分子量的双对数坐标图，(A)是天然橡胶的线，(B)是从线性标准参考物质获得的线。图7显示德拜曲线(Debye plot)的说明图。具体实施例方式现在将参考所述附图详细描述本专利技术的实施方案。在本专利技术所述中，首先，将待分析的天然橡胶和/或二烯类合成橡胶溶于有机溶剂(溶解过程)，然后，使所述天然橡胶和/或二烯类合成橡胶的溶解溶液进行10，000G至1，000，000G的离心加速度下的离心，从而分离所述溶液中的可溶组分和不溶组分(分离过程)。虽然离心是普通分离技术，但在本专利技术中，使用在10，000G至1，000, 000G的离心加速度下的所谓的超速离心方法，可只挑选出天然橡胶和/或二烯类合成橡胶的溶液中包括超高分 子量组分的可溶组分，并能够进行包括通常不能分析的超高分子量组分的天然橡胶和/或二烯类合成橡胶的分析。在本专利技术中,天然橡胶指的是包含从植物品种如橡胶树(hevea brasiliensis)产生的树液中获得的聚异戊二烯作为主骨架的橡胶。所述二烯类合成橡胶指的是主骨架包括通过聚合由二烯烃如丁二烯和/或异戊二烯组成的单体而获得的聚合物的合成橡胶，其实施例包括合成的异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)和丁苯橡胶(SBR)。用于溶解天然橡胶和/或二烯类合成橡胶的有机溶剂没有特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石野裕一，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：
国别省市：