專利名稱：磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磷脂酰絲氨酸的應(yīng)用，具體涉及磷脂酰絲氨酸作為橡膠的硫化促進(jìn)劑和防老劑的新用途，屬于橡膠生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
橡膠，分為天然橡膠與合成橡膠兩種。本發(fā)明所述的天然橡膠是巴西三葉橡膠樹所產(chǎn)的鮮膠乳經(jīng)凝固、熟化、壓皺、造粒、干燥而制得。巴西三葉橡膠樹所產(chǎn)的鮮膠乳一般稱為天然鮮膠乳。天然鮮膠乳的成分非常復(fù)雜，除橡膠烴外，還含有幾十種其它物質(zhì)，即非橡膠物質(zhì)，這些物質(zhì)約占膠乳重的5%。雖然這些非橡膠物質(zhì)所占膠乳份量不多，但對(duì)膠乳和制得橡膠的性質(zhì)都有不同程度的影響。通常將這些非橡膠物質(zhì)分為以下幾大類
(I)蛋白質(zhì)。鮮膠乳的蛋白質(zhì)含量約占膠乳重的1%_2%，其中約有20%分布在橡膠粒子的表面，是膠粒保護(hù)層的重要組成物質(zhì)，約20%存在于膠乳底層部分的液體中，其余部分則溶于乳清中。在制膠生產(chǎn)過(guò)程中，膠乳中一部分蛋白質(zhì)隨乳清流走，剩下的則仍然留在橡膠里。蛋白質(zhì)除了對(duì)膠乳的穩(wěn)定性有影響外，還對(duì)橡膠的性能也有較大的影響。一方面，蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物可以促進(jìn)橡膠的硫化，提高橡膠的定伸強(qiáng)力，延緩橡膠的老化，使橡膠制品耐用。另一方面，它又具有較強(qiáng)的吸水性，能增加橡膠制品的吸水性和傳電性，容易使橡膠制品發(fā)霉和不利于制作絕緣性的電工器材。(2)類脂物。鮮膠乳中的類脂物主要是脂肪、蠟類、留醇、留醇脂和磷酯。這些類脂物都不溶于水，主要分布在橡膠相中，少量存在于膠乳底層和黃色體中。類脂物在膠乳中的含量約O. 9%，大部分是磷酯(約70%)。膠乳磷酯的表面活性度很高，在橡膠粒子表面，它和蛋白質(zhì)結(jié)合在一起形成一層很薄的混合膜，鮮膠乳能保持膠體的穩(wěn)定性就是這個(gè)原因。氨保存膠乳在貯存過(guò)程中機(jī)械穩(wěn)定性的提高，是由于膠乳中類脂物中的脂肪酸與氨反應(yīng)生成了銨皂，在膠粒表面形成保護(hù)膜的結(jié)果。(3)丙酮溶物。膠乳中能溶于丙酮的物質(zhì)統(tǒng)稱為丙酮溶物。上述類脂物中除磷酯外幾乎都溶于丙酮，屬于丙酮溶物，在鮮膠乳中的含量約為1% 2%。丙酮溶物中含有脂肪酸50%以上，當(dāng)橡膠塑煉時(shí)，起軟化作用，使橡膠容易獲得可塑性，同時(shí)丙酮溶物對(duì)橡膠有防老化的作用。(4)水溶物。水溶物在膠乳中的含量約1%_2%，主要分布在乳清中。糖類在細(xì)菌的作用下容易分解產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，主要是乙酸還有少量的甲酸和丙酸。揮發(fā)脂肪酸的含量升高，膠乳的穩(wěn)定性就會(huì)降低，甚至自然凝固。(5)無(wú)機(jī)鹽。鮮膠乳中無(wú)機(jī)鹽的含量約O. 3% O. 7%。鮮膠乳中的無(wú)機(jī)離子，大部分分布在乳清中，少量銅、鉀離子，可能還有鐵離子與橡膠粒子相連，大量的鎂離子則存在于膠乳的底層。此外，膠乳中還存在著多種細(xì)菌和酶。在天然鮮膠乳的凝固、凝塊的熟化、壓皺、造粒等過(guò)程中，膠乳中的非橡膠成分大部分隨乳清排走，保留在干膠中只有小部分，但這小部分非橡膠成分對(duì)橡膠性能的影響極大，如果除去天然橡膠中的非橡膠成分，其性能則大幅下降。由于制膠工藝的不同，最后保留在干膠中的非橡膠成分的種類和含量存在很大差異，造成天然橡膠性能的不一致。合成橡膠則是經(jīng)單體的合成和精制、聚合過(guò)程及橡膠后處理而得。合成橡膠不含天然橡膠所具有的非橡膠成分，其綜合性能明顯不如天然橡膠。老化是橡膠等高分子材料中存在的一種較為普遍的現(xiàn)象，它會(huì)使橡膠的性能劣化，影響橡膠制品的使用價(jià)值及使用壽命，橡膠防護(hù)體系是延緩橡膠的老化，延長(zhǎng)制品的使用壽命。橡膠防護(hù)體系主要是防老劑，防老劑型按作用原理可分為化學(xué)防老劑和物理防老齊IJ;按防護(hù)的目標(biāo)分為抗氧劑、護(hù)臭氧劑、光屏蔽劑、金屬鈍化劑等，也可按化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。為了改善橡膠的性質(zhì)，研究人員一直在堅(jiān)持不懈進(jìn)行研究。磷脂酰絲氨酸，又稱絲氨酸磷脂，二酰甘油酰磷酸絲氨酸。主要由天然大豆榨油剩余物提取。是細(xì)胞膜的活性物質(zhì)，尤其存在于大腦細(xì)胞中。其功能主要是改善神經(jīng)細(xì)胞功能，調(diào)節(jié)神經(jīng)脈沖的傳導(dǎo)，增進(jìn)大腦記憶功能。并且能激活多種酶類的代謝和合成。 磷脂酰絲氨酸呈白色或淡黃色松散粉末，能乳化于水。不溶于乙醇、甲醇；溶于氯仿、乙醚、石油醚。人工合成物僅溶于氯仿。上述論述內(nèi)容目的在于向公眾介紹可能與下面將被描述和/或主張的本發(fā)明的各個(gè)方面相關(guān)的技術(shù)的各個(gè)方面，相信該論述內(nèi)容有助于為公眾提供背景信息，以有利于更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面，因此，應(yīng)了解是以這個(gè)角度來(lái)閱讀這些論述，而不是承認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用，磷脂酰絲氨酸作為一種新型的橡膠硫化促進(jìn)劑和/或防老劑，能有效提高橡膠的硫化速率和老化系數(shù)，改善橡膠的性能。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
磷脂酰絲氨酸作為一種新型的橡膠硫化促進(jìn)劑和/或防老劑。橡膠初加工方法，在橡膠初加工過(guò)程中添加磷脂酰絲氨酸，磷脂酰絲氨酸的加入量占橡膠總重量的O. 01%一1%。橡膠制品生產(chǎn)方法，在橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中添加磷脂酰絲氨酸，磷脂酰絲氨酸的加入量占橡膠總重量的O. 01% —1%。所述橡膠為天然橡膠或合成橡膠或混合橡膠。所述的磷脂酰絲氨酸為生化試劑級(jí)或醫(yī)藥級(jí)或食品級(jí)或工業(yè)級(jí)。本發(fā)明的有益效果是隨著磷脂酰絲氨酸的加入，橡膠的硫化速率明顯加快，同時(shí)橡膠制品的抗老化性能明顯改善。本發(fā)明有益效果可以通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)出來(lái)
配方天然橡膠100份，磷脂酰絲氨酸O. 20份，硫黃3. 50份，硬脂酸O. 50份，氧化鋅6. 00份，促進(jìn)劑MBT (硫醇基苯并噻唑，2-Mercaptobenzothiazole)O. 50份(按重量份計(jì))。所述的天然橡膠是氮含量為O. 012% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))、雜質(zhì)含量為O. 004% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的高純度天然橡膠。所述的磷脂酰絲氨酸是生化試劑級(jí)。高純度天然橡膠在溫度為45°C -55°C的開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，門尼粘度達(dá)到60 [ML(1+4) IOO0C ]時(shí)出料。經(jīng)過(guò)塑煉的橡膠在混煉機(jī)上進(jìn)行混煉,按上述硫化體系并按順序加入硫化促進(jìn)劑和磷脂酰絲氨酸、防老劑、氧化鋅、硬脂酸、硫黃，待這些配合劑混合均勻后出料，期間混煉機(jī)的輥溫控制在45°C -55°C。所得的混煉膠用無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀在140°C進(jìn)行硫化特性試驗(yàn)，得到其起始硫化時(shí)間(tsl)為2. 07分鐘，正硫化時(shí)間(t9CI)為24. 52分鐘，經(jīng)計(jì)算其硫化速率為4. 45。混煉膠在100噸140°C的平板硫化機(jī)進(jìn)行硫化，制備硫化膠試片，硫化時(shí)間按硫化儀確定的正硫化時(shí)間24. 52分鐘。制備的試片經(jīng)裁成亞鈴形試片在電子拉力機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，同時(shí)這些亞鈴形試片的一部分在100°C的熱空氣老化箱老化24小時(shí)，然后在電子拉力機(jī)上進(jìn)行拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)。老化前拉伸試驗(yàn)結(jié)果為拉伸強(qiáng)度11. IMPa，扯斷伸長(zhǎng)率680% ;老化后拉伸試驗(yàn)結(jié)果為拉伸強(qiáng)度4. 90MPa，扯斷伸長(zhǎng)率673%。經(jīng)計(jì)算老化系數(shù)為O. 437。對(duì)照試驗(yàn)除不添加磷 脂酰絲氨酸外，所有試驗(yàn)條件均相同，對(duì)照樣的起始硫化時(shí)間(tsl)為3. 68分鐘，正硫化時(shí)間(t9CI)為35. 42分鐘，經(jīng)計(jì)算其硫化速率為3. 15 ;對(duì)照樣的老化前拉伸試驗(yàn)結(jié)果為拉伸強(qiáng)度11. 4MPa、扯斷伸長(zhǎng)率1083%，老化后拉伸試驗(yàn)結(jié)果為拉伸強(qiáng)度O. 94MPa、扯斷伸長(zhǎng)率470%。經(jīng)計(jì)算老化系數(shù)為O. 036。高純度天然橡膠中加入磷脂酰絲氨酸后，其硫化速率比對(duì)照樣提高了 41.3%，硫化膠的老化系數(shù)較對(duì)照樣提高了 1114%，橡膠制品的抗老化性能明顯改善。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，這些實(shí)施例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I
在I千克的天然橡膠中，與填料(如碳黑或白碳黑)、硬脂酸、氧化鋅、硫化促進(jìn)劑、防老齊 、硫黃等其它配合劑一道，在混煉過(guò)程中加入O. 2克的磷脂酰絲氨酸，混煉均勻后經(jīng)硫化制成橡I父制品。操作步驟天然橡膠在溫度為45°C _55°C的開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在其門尼粘度達(dá)到60[ML (1+4) IOO0C ]時(shí)出料。經(jīng)過(guò)塑煉的橡膠在混煉機(jī)上進(jìn)行混煉，并按順序加入硫化促進(jìn)劑和磷脂酰絲氨酸、防老劑、氧化鋅、硬脂酸、各種填料，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的混煉后加入硫黃，待這些配合劑混合均勻后出料，期間混煉機(jī)的輥溫控制在45°C -55°C。經(jīng)過(guò)混煉的橡膠再進(jìn)行壓延、壓出、成型，在140°C的硫化機(jī)進(jìn)行硫化(最適宜硫化時(shí)間可先用硫化儀確定)制成橡膠制品。實(shí)施例2
在I千克的合成橡膠中，與填料(如碳黑或白碳黑)、硬脂酸、氧化鋅、硫化促進(jìn)劑、防老齊 、硫黃等其它配合劑一道，在混煉過(guò)程中加入O. 5克的磷脂酰絲氨酸，混煉均勻后經(jīng)硫化制成橡I父制品。合成橡膠的品種較多，每種合成橡膠的操作條件不盡一樣，如下以聚異戊二烯橡膠的操作步驟為例。
操作步驟聚異戊二烯橡膠的門尼粘度低于60 [ML (1+4) 100°C ]時(shí)不需要塑煉，需要塑煉的聚異戊二烯橡膠先在輥溫為50°C -60°C小輥距的開煉機(jī)上薄通1-2次，待膠片包輥后稍微調(diào)大輥距繼續(xù)塑煉2分鐘左右，使橡膠在輥筒表面形成連續(xù)光澤膠片即可。經(jīng)過(guò)塑煉的橡膠在混煉機(jī)上進(jìn)行混煉，并按順序加入硫化促進(jìn)劑和磷脂酰絲氨酸、防老劑、氧化鋅、硬脂酸、各種填料，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的混煉后加入硫黃，待這些配合劑混合均勻后出料，期間混煉機(jī)的輥溫控制在40°C _50°C。經(jīng)過(guò)混煉的橡膠再進(jìn)行壓延、壓出、成型，在140°C的硫化機(jī)進(jìn)行硫化(最適宜硫化時(shí)間可先用硫化儀確定)制成橡膠制品。實(shí)施例3
在I千克的天然橡膠和I千克的合成橡膠中，與其它配合劑一道，在混煉過(guò)程中加入2克的磷脂酰絲氨酸，混煉均勻后經(jīng)硫化制成橡膠制品。天然橡膠和合成橡膠并用橡膠中，大部分的合成橡膠都能與天然橡膠具有很好的相容性，并用效果非常好。而合成橡膠的品種較多，每種合成橡膠與天然橡膠并用膠的操作 條件不盡一樣，如下以聚異戊二烯橡膠與天然橡膠并用膠的操作步驟為例。操作步驟先將兩種橡膠分別塑煉停放，然后在混煉機(jī)上使天然橡膠的塑煉膠包輥，加入15%的聚異戊二烯橡膠塑煉膠互混，待均勻后加入剩余的聚異戊二烯橡膠塑煉膠放寬輥距進(jìn)行參合，直到聚異戊二烯橡膠固有的白色消失為止。按順序加入硫化促進(jìn)劑和磷脂酰絲氨酸、防老劑、氧化鋅、硬脂酸、各種填料，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的混煉后加入硫黃，待這些配合劑混合均勻后出料，期間混煉機(jī)的輥溫控制在40°C -50°C。經(jīng)過(guò)混煉的橡膠再進(jìn)行壓延、壓出、成型，在140°C的硫化機(jī)進(jìn)行硫化(最適宜硫化時(shí)間可先用硫化儀測(cè)定)制成橡膠制品。實(shí)施例4
I千克經(jīng)過(guò)初步干燥的天然橡膠，在后處理機(jī)上加入I克的磷脂酰絲氨酸，經(jīng)過(guò)后處理的天然橡膠經(jīng)稱量、壓包，制成天然生膠。實(shí)施例5
I千克經(jīng)過(guò)初步干燥的合成橡膠，在后干燥機(jī)(或后處理機(jī))上加入2克的磷脂酰絲氨酸，然后稱量、壓包，制成合成橡膠生膠。上面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。總之，本發(fā)明雖然例舉了上述優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)該說(shuō)明，雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本發(fā)明的范圍，否則都應(yīng)該包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用，其特征在于磷脂酰絲氨酸作為一種新型的橡膠硫化促進(jìn)劑和/或防老劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用，其特征在于在橡膠初加工過(guò)程中添加磷脂酰絲氨酸，磷脂酰絲氨酸的加入量占橡膠總重量的O. 01%—1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用，其特征在于在橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中添加磷脂酰絲氨酸，磷脂酰絲氨酸的加入量占橡膠總重量的O. 01%—1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用，其特征在于橡膠初步干燥后，在后處理時(shí)添加磷脂酰絲氨酸，經(jīng)過(guò)后處理的橡膠經(jīng)稱量、壓包，制成橡膠生膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用，其特征在于在橡膠混煉過(guò)程中加入磷脂酰絲氨酸，混煉均勻后經(jīng)硫化制成橡膠制品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任意一項(xiàng)所述的磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用，其特征在于所述的磷脂酰絲氨酸為生化試劑級(jí)或醫(yī)藥級(jí)或食品級(jí)或工業(yè)級(jí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任意一項(xiàng)所述的磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用，其特征在于所述橡膠為天然橡膠或合成橡膠或混合橡膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了磷脂酰絲氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應(yīng)用；其使用方法一在橡膠初加工過(guò)程中添加磷脂酰絲氨酸，磷脂酰絲氨酸的加入量占橡膠總重量的0.01%—1%；其使用方法二在橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中添加磷脂酰絲氨酸，磷脂酰絲氨酸的加入量占橡膠的0.01%—1%。本發(fā)明可以提高橡膠的硫化速率和老化系數(shù)，改善橡膠的性能。
文檔編號(hào)C08L7/00GK102850591SQ20121035922
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者張北龍, 黃紅海, 鄧維用, 丁麗 申請(qǐng)人:中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所