[发明专利]天然橡胶田间胶乳的处理方法

说明书

本发明系关于使用天然橡胶（NR）田间胶乳生产环氧化天然橡胶（ENR），特别是关于可以用来制造环氧化天然橡胶的天然橡胶田间胶乳的处理方法。

环氧化天然橡胶是一种比较新型的橡胶，它有许多相似于多种特种橡胶所具有的性能。例如，它的透气性低、耐油性和湿抓着力好、滚动阻力低而且阻尼高，这些性能都与环氧化度的大小有关。天然橡胶和其它不饱和聚合物的环氧化是众所周知的。环氧化天然橡胶可以由熟化数周的离心浓缩胶乳（以下称为“熟化浓缩胶乳”）在控制的条件下以过乙酸或过甲酸进行环氧化而制得。在环氧化反应后，将胶乳凝固，再将凝固橡胶转变成碎裂胶（crumb），然后通过循环热空气将其干燥。由于环氧化是在酸性条件下进行的，所以在反应过程中要用非离子型表面活性剂将胶乳稳定。大家知道，用非离子型表面活性剂稳定的胶乳可以通过加热到接近于表面活性剂浊点的温度来使它凝固。大规模生产环氧化天然橡胶包括以下几步：

a）胶乳的环氧化;

b）用蒸汽将胶乳凝固;

c）将凝块压绉和洗涤，再将绉片锤碎成碎裂胶;

d）化学处理以改进性能;

e）碎裂胶干燥;

f）将干燥好的碎裂胶打包和装箱。

为了由熟化浓缩胶乳生产50%（摩尔）的环氧化天然橡胶（ENR    50）胶乳，通常是往贮存于容器中的胶乳中直接通入蒸汽而使胶乳凝固之前，向胶乳中加入25份食盐/100份橡胶，以降低其胶体稳定性。这是一个分批式过程。再将凝块固结或熟化2小时，然后在绉片机或串列绉片机组上通过。通过绉片机一次后，就形成了一条连续的胶片或绉片。通常是在绉片锤碎机上粉碎成碎裂胶之前将绉片通过绉片机多次（约8次）。这些操作，即上述过程的（c）步骤是重要的，因为除了使凝块脱水之外，还有助于使过量的水溶性反应产物和反应副产物从凝块中脱除，而它们若留在橡胶中会对性能不利。

ENR    50凝块加工成干碎裂胶是使用同样的常规机械和设备，例如生产碎裂胶（即商品名Heveacrumb者）的设备。

但是，如果用于环氧化的原材料是新鲜天然橡胶田间胶乳而不是熟化浓缩胶乳，则得到的环氧化天然胶乳（ENR    50和ENR    25）是非常难以通过用直接蒸汽加热而凝固的，用添加食盐来凝固的困难程度也相同。为了产生凝固需要较长的时间，这样会增加大量非常细的粒子，然而凝固仍常常还未完全。凝块熟化几小时或甚至过夜之后，反复通过绉片机并不能形成绉片，却破断成小片再变成细粒子。事实上，凝块的行为有点象糊状物。细粒子可以分散在水中形成类似于胶乳的乳状分散体。因此，难以将凝块脱水，同时也难以洗去橡胶中的剩余反应物和反应副产物不大量损失橡胶本身。另外，此糊状凝固橡胶也难以干燥。因而使用常规的橡胶加工机械和设备加工新鲜田间胶乳制得的环氧化胶乳并制成干胶是不经济的。

事实上，已经提出了一种凝固环氧化天然橡胶胶乳的较好的新方法，它是连续凝固法，所用的设备和方法已在我们的英国专利申请号No.8427736中叙述。按照此方法，环氧天然橡胶胶乳向下流经一个基本上垂直的不锈钢柱，在其内表面上形成一层薄膜，在柱中它与通进柱内部的蒸汽发生接触，于是胶乳就被蒸汽快速加热并凝固，所得到的凝块通过柱的其余部位，在出口处将其收集。

由熟化浓缩胶乳制得的ENR    50胶乳可以在柱形凝固器中凝固，但熟化好的凝块在绉片机上破断成小片和细粒子。如果将这些小片凝块反复通过绉片机的话，在通过绉片机5-10次后便形成绉片，但是细粒子则仍形成不了绉片。由熟化浓缩胶乳制得的ENR    25胶乳也可以用这种方法制成凝块，将凝块制成绉片和碎裂胶并不大困难。

但是，在由新鲜田间胶乳制造的ENR    50或ENR    25胶乳的场合，此胶乳不能在柱形凝固器中凝固。有时，胶乳会稍稍变稠和形成一些絮凝粒，它常常在熟化中性状有些象糊状物，不过即使反复通过绉片机它也不能形成绉片。

在许多橡胶生产国家中，使用新鲜田间胶乳代替熟化浓缩胶乳来作为制造环氧化橡胶的原料大概更为经济。但是，从上述的一些问题来看，这个办法远远未能解决。这些问题是颇为特殊的。据认为，在天然胶乳加工成干胶之前还遇不到相似性质的困难。需要说明，此处所用的术语“田间胶乳”是包括用离心澄清机澄清和已经除去了底层部分和残渣的田间胶乳。