Page 40 - 《橡塑智能与节能环保》2019年1期

技术与装备
T echnology & equipment

加工方法对硬脂酸改性大豆蛋白质

粒子填充天然胶力学性能的影响

Effect of Processing Methods on Mechanical Properties of Natural Rubber Filled
with Stearic Acid Modified Soybean Protein Particles

前言 白质含有伯氨基团和伸胺基团及羚基基团，并能与羚
人们常常采用填料增强天然橡胶来提高其模量， 酸反应，分别形成酰键和酯键。所以，期望硬脂酸在
从而改善NR（天然胶）的可持续性，无疑最好是利用 高温下与水（反应副产物）形成的酰胺和酯连接到大
可再生填料可使用不同的方法，例如，直接熔融共 豆蛋白质表面。而本研究的主要目的是用动态力学性
混，也可与橡胶胶乳混合，大家知道，填料粒径和填 能和应力-应变性能表征大豆蛋白质对NR性能的影响。
料表面性能是提高橡胶强度的主要因素。往往是，较
小的填料粒径和填料与橡胶基质间较强的相互作用有 1 试验
助于提高橡胶模量。而从大豆中提取的大豆蛋白质已 1.1 材料
广泛用于食品中，但干大豆蛋白是一种纳米粒子聚集 本研究采用的SPI（Ardex F）是喷雾干粉（美国
体，刚度大，弹性模量大2GPa，若可以改善它与聚合 Accher Daniels Midland公司生产的）。SPI含有约
物基质的相容性，则大豆蛋白质是提高软聚合物基质 90%的大豆蛋白质，约5%灰分及约5%的脂肪。氢氧化
的相容性，则大豆蛋白质是提高软聚合物模量的潜在 钠为ACS，用于调节pH。采用NR胶乳是从centrotrade
材料。而大豆蛋白质是一种多肽，具有由氨基酸间缩 Rubber美国公司购买的Centex LATZ。根据G”（最
合反应形成的聚酰胺结构，并具有大量可供表面改性 大）测试的2份硫磺交联天然橡胶的玻璃转变温度
使用的羧酸和胺类官能团。以前，用甲基丙烯酸缩水 为-60℃。而NR胶乳原料因含量约为61%，pH约为10。
甘油酯改性大豆蛋白质作为橡胶共混体中的填料。还 胶乳先在室温下干燥，随后在50℃的真空下干燥，直
用硬脂酸改善大豆分离蛋白质（SPI）与青森纤维的相 到水分含量<0.5%。防老剂（2，2’-亚甲基-双（6-
容性。在本研究中，采用微射流纳米分散机械减小大 特-丁基-4-甲基苯酚））、硫磺、硬脂酸和氧化锌等
豆蛋白质粒子的表面来改善其与NR的相容性。大豆蛋 其他橡胶配合剂从Sigma-Aldrich（美国）购买的。而

12 橡塑智造与节能环保 2019年 总第25期 第3卷 第1期