[发明专利]具有恒定粘度的天然橡胶及其生产方法

说明书

本发明涉及天然橡胶及其生产方法，该方法赋予天然橡胶良好的加工性能和极佳的物理特性，涉及具有恒定粘度作用的天然橡胶添加剂、含该添加剂的天然橡胶以及用所述添加剂抑制天然橡胶的粘度增加的方法。

天然橡胶一般产在热带国家，如泰国、马来西亚和印度尼西亚共和国。天然橡胶由于其极佳的物理特性被广泛且大规模地用于橡胶工业、轮胎工业等。

天然橡胶刚生产出来时，其门尼粘度低达60-70。但经过将天然橡胶运输至日本等国的几个月时问，其门尼粘度增至约90-100，即产生了凝胶化(通常所说的“存储硬化”)。

存储硬化的原因据认为是由于在天然橡胶中异戊二烯链中的不同种类的键(醛基等)与蛋白质和氨基酸反应产生交联，然后发生凝胶化(该机制尚未在文献中被明确)。

天然橡胶中的凝胶化(凝胶的量增加)使加工性能降低。一般从物理性质来考虑，具高分子量的天然橡胶是理想的；分子量降低会影响天然橡胶的物理性质。

由天然橡胶乳橡胶凝结、天然橡胶的储存和水洗后的干燥条件对分子量和凝胶的量均有很大的影响。

作为生产天然橡胶的过程中的干燥条件，有以下两个典型的方法。一个是由Type Description and Packing Specifications forNatoral Rubber Grade Used in International Trade(通常所说的“绿皮书”)定级的皱纹烟胶(RSS)，另一个是工业分类橡胶(TSR)。按照RSS，于约60℃用烟熏5-7天；而按照TSR，是在约120℃用热空气干燥数小时。

但问题是：在制造RSS时的干燥条件会加速天然橡胶的凝胶化；在制造TSR时的干燥条件会降低天然橡胶的分子量。此外，由于在储存期间因凝胶化(存储硬化)使RSS和TSR的粘度均增加，因此存在使分子量降低的素炼(mastication)问题。

多数天然橡胶一般按下列程序生产：割胶-凝结-洗涤(水洗)-脱水-干燥-包装。在该工艺中，外来杂质可以被除去，但不完全。尽管有些天然橡胶含有天然橡胶粘度稳定剂(以下称作“粘度稳定剂”)，但其中的外来杂质不能被完全除去。

因此，当天然橡胶用于橡胶工业时，必须通过素炼降低门尼粘度以减少凝胶量，并且通过其后的粗滤来去除外来杂质。

然而，按照常规技术，尚未获得具高分子量且无外来杂质的天然橡胶。换句话说，为保持天然橡胶的高分子量，天然橡胶不得不被原样使用。如果这样，天然橡胶中就会含有许多外来杂质和凝胶。另一方面，要除去天然橡胶中的外来杂质或减少凝胶量，需要一些处理手段，例如素炼和粗滤；但这些处理步骤的缺点是：由于素炼等而使天然橡胶的分子量降低。

因此，用常规技术，获得具高分子量的天然橡胶与获得无外来杂质的天然橡胶是矛盾的，且要满足这两方面的要求是不可能的。

为防止上述的存储硬化，Rubber Research Institute ofMalaysia(RRIM)已开发出一种技术，即：将天然橡胶乳用约0.08-0.30％(重量)的硫酸胲(NH₂OH.H₂SO₄)处理来生产具恒定粘度的天然橡胶。还研制出这种类型(SMR-GP)：将相同的硫酸胲溶液加到干燥的天然橡胶中。

然而由于硫酸胲所得的具恒定粘度的天然橡胶具有以下缺点：(1)由于硫酸胲被归为有害物质类，因此它在日本难以使用。(2)在存储的早期发现粘度增加。(3)恒定粘度的结果在剧烈的条件下(例如在烘箱中约60℃)会受

到破坏。(4)与橡胶的相容性及在其中的分散性差。(5)分解温度低，一旦在高温下混合，恒定粘度的效果便不够充分。

在文献(B.C.Sekhar，J.Polymer Science，第XL VIII卷，133(1960))中给出了可影响天然橡胶的恒定粘度的添加剂的筛选结果，其中涉及到氨基脲(NH₂NHCONH₂)。作为具有可能的恒定粘度的效果的添加剂，该文献给出了硫酸胲、氨基脲和双甲酮(1，1-二甲基环己-3，5一二酮)。

然而，当各添加剂的用量低于某个低限时，肯定会有一些波动，从一开始，恒定粘度的作用小，或者从某个时候起粘度增加。原因被认为有如下几点：a)由于添加剂的量小而不够分散；b)封闭被认为能产生凝胶化的醛基团等需要一定量的添加剂。

本发明的一个目的是解决关于在上述的天然橡胶的常规生产工艺中的干燥条件问题，即：解决关于在生产RSS或TSR时的干燥条件的问题。