[发明专利]抗氧化天然橡胶及用于生产其的方法

说明书

技术领域

本示例性实施方式涉及用于生产抗氧化天然橡胶的方法以及由其生产的橡胶。其特别适用于与银胶菊橡胶相结合，并将参照其描述。然而，应当理解，本示例性实施方式也适于其他类似的应用。

背景技术

源自植物巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)的天然橡胶是许多消费品，包括医疗器械和产品，如乳胶手套的核心组分。美国对天然橡胶有较强的依赖性，主要是因为合成的替代品不能满足许多应用所需的天然橡胶的高性能特性，并且倾向于价格过高。

超过90％的美国进口的源自巴西橡胶树(Hevea)的天然橡胶起源自印度尼西亚，马来西亚和泰国。由于橡胶植物的遗传相似性，这些国家的天然橡胶源受到来自潜在的疾病和枯萎的强烈威胁。此外，作物被受限的地理区域和劳动密集型收获方法限制。此外，东南亚天然橡胶作物含有许多蛋白质污染物，其上I型乳胶过敏的原因，其估计影响多达2千万美国人。

进口到美国的高成本以及整个作物被疾病消除的可能性和和乳胶过敏的普遍存在使得非过敏性的本国天然橡胶替代品特别有吸引力。

作为合成橡胶源的替代品，人们正在关注在植物如银胶菊(guayule，Parthenium argentatum)中生产天然橡胶，银胶菊是一种美国西南部和墨西哥北部的原产的沙漠植物。银胶菊生产的聚合顺式1,4-异戊二烯基本上与东南亚的巴西橡胶树产生的相同。

发明内容

在下文中总结了本公开的各种细节以提供基本的理解。该总结不是本公开的广泛概述并且不旨在确定本公开的特定元素也不描述它们的范围。而是，本总结的主要意图是，在下文中呈现的更加详细的描述之前，以简化形式呈现本公开的一些构思。

根据第一实施方式，提供了用于稳定天然橡胶如银胶菊的方法。该方法包括以下步骤：在使得MADA变为化学结合至橡胶的条件下，将4-(巯基乙酰胺基)二苯胺(以下称为MADA)引入至由橡胶的胶乳形式。该方法包括随后处理橡胶以除去大部分夹杂的树脂的进一步的步骤。

根据第二实施方式，提供了用于稳定天然橡胶如银胶菊的方法。该方法包括以下步骤：在使得抗氧化剂变为化学结合至橡胶的条件下，将胺或酚抗氧化剂中的至少一种引入橡胶的胶乳形式。该方法包括随后处理橡胶以至少除去大部分夹杂的树脂的进一步的步骤。

根据进一步的实施方式，提供了橡胶组合物，包含顺式-1,4-聚异戊二烯并含有与该橡胶组合物化学结合的抗氧化剂。该组合物含有小于20％的与巴西橡胶相关的蛋白质，并且进一步包含至少痕量的存在于其它天然橡胶中的树脂。该橡胶还可以包含丙二烯氧化物合酶蛋白，如53-KDa单加氧酶P450。虽然认为大量的丙二烯氧化物合酶蛋白将存在于萃取后橡胶中，但本公开还预期可在树脂萃取过程中除去一部分。

根据另外的实施方式，提供了橡胶组合物，包含银胶菊橡胶并含有与该橡胶组合物化学结合的抗氧化剂。该组合物进一步包含至少痕量至4％、优选地痕量至3％的存在于银胶菊橡胶中的树脂。

根据另一实施方式，提供了包含段落[0009]或段落[0010]的橡胶组合物的轮胎。

附图说明

图1示意性地示出了用于银胶菊的连续萃取过程

图2示出了连续萃取单元；

图3描绘了作为萃取时间函数的天然橡胶对照和并入MADA的样品的可萃取含量；以及

图4描绘了作为萃取时间函数的银胶菊橡胶对照和并入MADA的样品的可萃取含量。

具体实施方式

可以使用化学和/或机械处理来实现用于萃取生物聚合物如天然橡胶胶乳的天然沙漠植物的加工。所使用的方法通常遵循以下一般步骤：预研磨、湿磨、过滤、澄清、液相分离、纯化、乳液分层(creaming)和浓缩。示例性的收获/处理技术描述于美国专利7,923,039和美国专利公开2008/0015336中，其通过引证将其公开内容并入本文。