膠乳改性的方法

 

一、膠乳的并用:

 

膠乳的并用與干膠的并用或橡膠與其他高聚物的共混一樣，具有現(xiàn)實(shí)意義。高聚物在膠體水分散體 狀態(tài)下共混，免去了在煉膠機(jī)上的加工，比較經(jīng)濟(jì)簡便，得到的產(chǎn)物比較均一。膠乳的并用/共混一方面 擴(kuò)大膠乳工業(yè)的原材料來源，同時(shí)也改進(jìn)了膠乳制品的性能。 膠乳并用與干橡膠、塑料、樹脂共混有相同之處，如聚合物之間共混受熱力學(xué)相容性的制約、受聚 合物結(jié)構(gòu)相容性的制約等。而其不同則在于工藝。干膠、樹脂共混是借助機(jī)械力的作用使其混合一體， 而在膠乳狀態(tài)下共混就完全不一樣了，其所需的外力小，而膠體體系在共混過程中膠體化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了 一系列的變化。膠乳保護(hù)物質(zhì)的組成、含量和在橡膠粒子表面飽和度的大小，對并用膠乳的膠體化學(xué)性 能、粘度、表面張力等都有影響。例如離心濃縮天然膠乳和以羧酸皂穩(wěn)定劑穩(wěn)定的濃縮丁苯膠乳并用， 其初始粘度顯著上升，隨著兩種膠乳組分的變化，粘度也發(fā)生變化。天然 膠乳占混合體系總量的比例低 時(shí)，粘度增加比較小，且隨共混料的熟成，粘度有所下降，其后又稍有增加。當(dāng)天然膠乳占共混量的比 例高時(shí)，共混的開始階段粘度大大增加，然后急劇降低到平穩(wěn)值。在天然膠乳中加入過量的皂類（油酸 鉀），能降低混合時(shí)粘度增加的幅度。但加入的皂量高到足以使膠粒表面飽和時(shí)，粘度仍會顯著地增加。 這是由于膠乳在混合時(shí)吸附在膠粒表面的穩(wěn)定劑能相互交換，膠乳中的保護(hù)劑進(jìn)行重分配，從而使膠乳 混合后粘度、表面張力、電泳淌度、機(jī)械穩(wěn)定性發(fā)生變化。這種情況往往在混合的膠乳中某一膠乳含有 使另一膠乳去穩(wěn)定物質(zhì)時(shí)發(fā)生。此外，若混合的膠乳濃度很高，也會生成一定的結(jié)構(gòu)（二次結(jié)構(gòu)）。稀 釋膠乳經(jīng)過滲析后，也可能生成這種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的變化會引起膠乳粘度的變化。 不同極性的膠乳并用成膜后，其物理機(jī)械性能與各單一膠乳薄膜的性能差異較大，而極性相近的膠 乳混合后薄膜性能差異較小。以極性相近的相容性較好。此外，穩(wěn)定劑對膠乳的相容性也有影響，在膠 乳中補(bǔ)加穩(wěn)定劑不僅可以提高膠乳薄膜的強(qiáng)度，而且相容性也可增大。 膠乳并用的問題很復(fù)雜，作為膠體體系，兩種膠乳混合后，其膠體化學(xué)性質(zhì)會發(fā)生變化，因此并用 膠乳品種的選擇是很重要的。選擇并用膠種時(shí)，除考慮所需性能外，還應(yīng)考慮兩者極性、溶解度參數(shù)和 分子量大小，以使兩者的相容性較好，同時(shí)應(yīng)確保混合體系穩(wěn)定性，以滿足制品工藝過程的要求。 

 

二、膠乳的接枝:

 

在某種特性的聚合物上接上所需性能的另一種聚合物可使接枝共聚物兼有兩者的特性，是一種有前 途的改性方法，這一工作一般應(yīng)在原料生產(chǎn)廠進(jìn)行。 例如天甲膠乳就是天然膠乳與甲基丙烯酸甲酯接枝共聚所得。由于甲基丙烯酸甲酯是一種硬質(zhì)樹脂， 與天然膠乳接枝后，賦予了天然膠乳優(yōu)良的韌性與硬度，制品具有良好的耐磨耗、耐彎曲、耐老化性能 和較高的拉伸強(qiáng)度以及較好的動(dòng)態(tài)疲勞性能。 合成膠乳的接枝，如在丁苯膠乳、丁腈膠乳及氯丁膠乳的主鏈上引入親水的強(qiáng)極性基團(tuán)（ —COOH 或—COOR），就可得到羧基丁苯膠乳、羧基丁腈膠乳及羧基氯丁膠乳。這些羧基膠乳由于引入羧基而增 加了極性，提高了膠乳的粘合性能和成膜性能。又如氯丁膠乳耐寒性能較差，在膠乳聚合時(shí)在氯丁二烯 中加入 8.5 %～10 %苯乙烯第二單體進(jìn)行共聚，可以得到耐寒性能較好的氯苯膠乳。 

 

三、膠乳的補(bǔ)強(qiáng):

 

補(bǔ)強(qiáng)是改進(jìn)橡膠制品性能的極其重要途徑。膠乳的補(bǔ)強(qiáng)雖早已引人注目，但至今未能取得顯著的效 果。對干膠補(bǔ)強(qiáng)效果很好的碳黑，對膠乳不但沒有補(bǔ)強(qiáng)效果，往往還會降低膠乳膠膜的強(qiáng)度。這是因?yàn)?干膠與碳黑在用煉膠機(jī)進(jìn)行混煉時(shí)，由于強(qiáng)烈的剪切力作用及空氣存在，伴隨發(fā)生了其他效應(yīng)，使橡膠 分子產(chǎn)生較多的自由基，這些自由基與碳黑等配合劑發(fā)生強(qiáng)烈的物理吸附和化學(xué)結(jié)合，構(gòu)成特殊的空間 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而產(chǎn)生補(bǔ)強(qiáng)效果。膠乳因未經(jīng)強(qiáng)烈機(jī)械處理，加上膠粒保護(hù)層的隔離作用，碳黑粒子不能直 接與膠粒接觸構(gòu)成干膠那種直接補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，而分散于膠粒的周圍，降低 了膠粒間的結(jié)合作用，使薄膜性能下降。