微波辐射凝固天然橡胶硫化胶热降解动力学的研究.pdf

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1、微波辐射凝固天然橡胶硫化胶热降解动力学的研究／李一民等·51·微波辐射凝固天然橡胶硫化胶热降解动力学的研究李一民，廖建和，赵艳芳，廖禄生，黄桂春，陈桂雄(1海南大学材料与化工学院，儋州571737；2海南天然橡胶产业集团股份有限公司，海I=1570100)摘要采用热分析法(TA)研究了微波辐射凝固天然橡胶(NR-m)和自然微生物凝固天然橡胶(NR_n)的硫化胶在氮气气氛中的热降解行为，为探索微波凝固天然胶乳这种新加工工艺提供了科学依据。采用Achar法和Coats—RedfernS法求出NR-m和NR-n

2、硫化胶热降解反应中的机理函数，确定热降解反应中可能遵循的动力学机理，并得到了各步反应中的平均表观活化能E以及频率因子A等动力学参数。关键词天然橡胶微波辐射硫化胶热降解机理函数中图分类号：TQ330．52文献标识码：AStudyontheThermalDegradationKineticsofVulcanizatedNaturalRubberCoagulatedbyMicrowaveRadiationLIYimin，LIAOJianhe，ZHAOYanfang，LIAOLusheng，HUANGGuichu

3、n，CHENGuixiong。(1CollegeofMaterialsandChemicalEngineering，HainanUniversity，Danzhou571737；2HainanNaturalRubberIndustryCo．，Ltd．，Haikou570100)AbstractThermaldegradationbehaviorofvulcanizatesofmicrowaveradiationcoagulationnatura1rubber(NR-m)andnaturalcoagulat

4、ionnaturalrubber(NR-n)inN2-ambientwereinvestigatedbythermalanalysis，tOprovideascientificbasisforanewprocesstechnologythatismicrowaveradiationcoagulationofnaturallatex．ThemechanismfunctionsofthermaldecompositionofNR-mandNR-nvulcanizateswerecalculatedbyAcha

5、rmethodandCoats—Red—fernSmethodtOdeterminewhichkineticsmechanismthethermaldegradationreactionmayfollowandtOobtainkine~ticsparametersofeachdegradationstep，suchastheapparentactivationenergyEaandthefrequencyfactorA．Keywordsnaturalrubber，microwaveradiation，vu

6、lcanizate，thermaldegradation，mechanismfunctions国际上，天然橡胶(NR)主要采用自然微生物凝固工艺NR-n的短，最大转矩和硫化速度更高。按理论上来讲，NR—制备，在微生物凝固天然胶乳过程中，微生物代谢消耗了胶m应该具有比NR-n更好的热稳定性。乳中大部分蛋白质，生成一些具有促进硫化作用的物质，对本实验采用热分析法(TA)研究了NR-m和NR-n的硫NR分子结构和理化性能，特别是NR的硫化特性、硫化胶网化胶在氮气气氛中的热降解行为，求解了该过程的热降解机络结构等

7、产生影响，赋予了硫化胶良好的物理力学性能(强理函数，从而证明NR-m硫化胶比NR-n具有更好的热稳定力高、生热低)，非常适合制造高性能轮胎_1]。性，为新的制胶工艺的研究提供了相关参考依据。微波是频率范围为300MHz~300GHz的电磁波，工业1实验上主要应用的微波频率为915MHz或2450MHz。微波对被照物有很强的穿透力，在微波辐射下被照物吸收能量，通过1．1原料分子的偶极作用产生热效应(即介电损耗)而起到深层加热胶园新鲜天然胶乳：海南大学儋州校区实验基地；醋酸、作用。作为一种高效、清洁的能源，微

8、波辐射已应用于NR硬脂酸、氧化锌等为化学纯试剂；其它配合剂和助剂为市售的干燥和橡胶的硫化口。等方面的研究。然而，利用微波辐工业品。射凝固天然胶乳的研究很少_4]。微波辐射凝固天然胶乳是1．2样品制备全乳凝固，本课题前期的研究结果表明，微波辐射凝固天然1．2．1NR-m橡胶(NR-m)硫化胶与自然微生物凝固天然橡胶(NR—n)硫取胶园新鲜天然胶乳，经去离子水稀释至浓度为30，化胶一样具有优异的物理力学性能，且老化后的拉伸强度保称