酪氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應用制造技術

本發明專利技術公開了酪氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應用；其使用方法一：在橡膠初加工過程中添加酪氨酸，酪氨酸的加入量占橡膠總重量的0.01%—1%；其使用方法二：在橡膠制品生產過程中添加酪氨酸，酪氨酸的加入量占橡膠的0.01%—1%。本發明專利技術可以提高橡膠的硫化速率和老化系數，改善橡膠的性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及酪氨酸的應用，具體涉及酪氨酸作為橡膠的硫化促進劑和防老劑的新用途，屬于橡膠生產

技術介紹
橡膠，分為天然橡膠與合成橡膠兩種。本專利技術所述的天然橡膠是巴西三葉橡膠樹所產的鮮膠乳經凝固、熟化、壓皺、造粒、干燥而制得。巴西三葉橡膠樹所產的鮮膠乳一般稱為天然鮮膠乳。天然鮮膠乳的成分非常復雜，除橡膠烴外，還含有幾十種其它物質，即非橡膠物質，這些物質約占膠乳重的5%。雖然這些非橡膠物質所占膠乳份量不多，但對膠乳和制得橡膠的性質都有不同程度的影響。通常 將這些非橡膠物質分為以下幾大類 (I)蛋白質。鮮膠乳的蛋白質含量約占膠乳重的1%_2%，其中約有20%分布在橡膠粒子的表面，是膠粒保護層的重要組成物質，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。在制膠生產過程中，膠乳中一部分蛋白質隨乳清流走，剩下的則仍然留在橡膠里。蛋白質除了對膠乳的穩定性有影響外，還對橡膠的性能也有較大的影響。一方面，蛋白質的分解產物可以促進橡膠的硫化，提高橡膠的定伸強力，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，它和蛋白質結合在一起形成一層很薄的混合膜，鮮膠乳能保持膠體的穩定性就是這個原因。氨保存膠乳在貯存過程中機械穩定性的提高，是由于膠乳中類脂物中的脂肪酸與氨反應生成了銨皂，在膠粒表面形成保護膜的結果。(3)丙酮溶物。膠乳中能溶于丙酮的物質統稱為丙酮溶物。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，當橡膠塑煉時，起軟化作用，使橡膠容易獲得可塑性，同時丙酮溶物對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。糖類在細菌的作用下容易分解產生揮發性脂肪酸，主要是乙酸還有少量的甲酸和丙酸。揮發脂肪酸的含量升高，膠乳的穩定性就會降低，甚至自然凝固。(5)無機鹽。鮮膠乳中無機鹽的含量約O. 3% O. 7%。鮮膠乳中的無機離子，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菌和酶。在天然鮮膠乳的凝固、凝塊的熟化、壓皺、造粒等過程中，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。合成橡膠則是經單體的合成和精制、聚合過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象，它會使橡膠的性能劣化，影響橡膠制品的使用價值及使用壽命，橡膠防護體系是延緩橡膠的老化，延長制品的使用壽命。橡膠防護體系主要是防老劑，防老劑型按作用原理可分為化學防老劑和物理防老齊IJ;按防護的目標分為抗氧劑、護臭氧劑、光屏蔽劑、金屬鈍化劑等，也可按化學結構進行分類。為了改善橡膠的性質，研究人員一直在堅持不懈進行研究。酪氨酸是一種含有酚羥基的芳香族極性α-氨基酸。L-酪氨酸是組成蛋白質的20種氨基酸中的一種，是哺乳動物的必需氨基酸，又是生酮和生糖氨基酸。酪氨酸是酪氨酸酶單酚酶功能的催化底物，是最終形成優黑素和褐黑素的主要原料。 酪氨酸為白色結晶或結晶性粉末；無臭，無味。本品在水中極微溶解，在無水乙醇、甲醇或丙酮中不溶；在稀鹽酸或稀硝酸中溶解。比旋度為-11. 3°至-12. 1°。上述論述內容目的在于向公眾介紹可能與下面將被描述和/或主張的本專利技術的各個方面相關的技術的各個方面，相信該論述內容有助于為公眾提供背景信息，以有利于更好地理解本專利技術的各個方面，因此，應了解是以這個角度來閱讀這些論述，而不是承認現有技術。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供酪氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應用，酪氨酸作為一種新型的橡膠硫化促進劑和/或防老劑，可提高橡膠硫化過程的硫化速率，同時提高橡膠制品的抗老化性能。本專利技術的目的通過以下技術方案實現 酪氨酸作為一種新型的橡膠硫化促進劑和/或防老劑。橡膠初加工方法，在橡膠初加工過程中添加酪氨酸，酪氨酸的加入重量占橡膠重量的 O. 01% —1%。橡膠制品生產方法，在橡膠制品生產過程中添加酪氨酸，酪氨酸的加入量占橡膠的 O. 01%—1%。所述橡膠為天然橡膠或合成橡膠或混合橡膠。所述的酪氨酸為生化試劑級或醫藥級或食品級或工業級。本專利技術的有益效果是隨著酪氨酸的加入，橡膠的硫化速率明顯加快，同時橡膠制品的抗老化性能明顯改善。本專利技術有益效果可以通過下述實驗體現出來 配方天然橡膠100份，酪氨酸O. 20份，硫黃3. 50份，硬脂酸O. 50份，氧化鋅6. 00份，促進劑MBT (硫醇基苯并噻唑,2-Mercaptobenzothiazole) O. 50份(按重量份計)。所述的天然橡膠是氮含量為0.012% (質量分數)、雜質含量為O. 004% (質量分數)的高純度天然橡膠，所述的酪氨酸是生化試劑級。高純度天然橡膠在溫度為45°C -55°C的開煉機進行塑煉，門尼粘度達到60 時出料。經過塑煉的橡膠在混煉機上進行混煉,按上述硫化體系并按順序加入硫化促進劑和酪氨酸、防老劑、氧化鋅、硬脂酸、硫黃，待這些配合劑混合均勻后出料，期間混煉機的輥溫控制在45°C -55°C。所得的混煉膠用無轉子硫化儀在140°C進行硫化特性試驗，得到其起始硫化時間(tsl)為3. 32分鐘，正硫化時間(t9CI)為22. 53分鐘，經計算其硫化速率為5. 21。混煉膠在100噸140°C的平板硫化機進行硫化，制備硫化膠試片，硫化時間按硫化儀確定的正硫化時間22. 53分鐘。制備的試片經裁成啞鈴形試片在電子拉力機進行拉伸試驗，同時這些啞鈴形試片的一部分在100°C的熱空氣老化箱老化24小時，然后在電子拉力機上進行拉伸強度試驗。老化前拉伸試驗結果為拉伸強度6. 40MPa，扯斷伸長率902%;老化后拉伸試驗結果為拉伸強度4. 38MPa，扯斷伸長率671%。經計算老化系數為O. 509。對照試驗除不添加酪氨酸外，所有試驗條件均相同，對照樣的起始硫化時間(tsl) 為3. 68分鐘，正硫化時間(t9CI)為35. 42分鐘，經計算其硫化速率為3. 15 ;對照樣的老化前拉伸試驗結果為拉伸強度11. 4MPa、扯斷伸長率1083%，老化后拉伸試驗結果為拉伸強度O. 94MPa、扯斷伸長率470%。經計算老化系數為O. 036。由上述對照實驗可知，高純度天然橡膠中加入酪氨酸后，其硫化速率比對照樣提高了 65. 4%，硫化膠的老化系數較對照樣提高了 1314%，橡膠制品的抗老化性能明顯改善。具體實施例方式為了使本領域的技術人員更好地理解本專利技術的技術方案，下面結合具體實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
酪氨酸在橡膠硫化和防老化方面的應用，其特征在于：酪氨酸作為一種新型的橡膠硫化促進劑和/或防老劑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張北龍，黃紅海，鄧維用，丁麗，
申請(專利權)人：中國熱帶農業科學院農產品加工研究所，
類型：發明
國別省市：