1、 本文由yurong1125贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第期雷丽娟等新型生物工程橡胶的设计和制备新型生物工程橡胶的设计和制备雷丽娟，张立群。（北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京 先进镧备技术与应用科学重点实验室。北京），北京化工大学教育部纳米材辩捕要：以。一丙二醇、，丁二醇、癸二酸和衣康酸种单体为原料，采用熔融缩聚的方法合 新型生物工程橡胶 聚（丁二醇 丙二醇 癸二酸 衣康酸）（ ） 聚 ， 采用 立 、 胶 、 等 和 能进 ， currency1高的 分子“ 、室fi的fl 化fi，优的物 能 和 的 ”：
2、生物工程橡胶 熔融缩聚， 聚醇 分 ： 文献： 文 ： （） 化学工 的高化 源 ， 在 的化学 化 生 的。 橡胶 （ ）的橡胶 ，橡胶的 ， 到 。 ， 的 用 大 ， ， 的 用 ，高 ， 到 。 融 机影响，全球橡胶 下降 ，整体再下跌 左右。但预 测，全球橡胶 体 大致在 左右。生 的原料基本上 来源化 源。近来， 油 源的紧缺和攀升的 油价格 化工 造 了很大的冲击。丰富的 生物 源被认为 绿 化工原料的未来出 路 ，越来越多的化工 可生物 源得 到， 包括，一丙二醇、，一丁二醇等常用的 化学原料 。 本 的目的以不化 源的单体 为原料设计合 一种新型的生物工程橡胶（ ），以解决化
3、 源 机 可再生的生物 源制备，单体容易获得，价格 便宜；（） 的 ，例如currency1的吸 水 和非常的降解速 （）采用传统的橡胶加 工工艺加工，例如混炼、模压和硫化等工艺；（） 与传统 比拟的想物 能，适合多方 面的工程应用。 本 选用，一丙二醇、，一丁二醇、癸二酸 和衣康酸种单体为原料，采用熔融缩聚的方法 合 分子链含双键的高 分子“ 聚（丁 二醇 丙二醇 癸二酸 衣康酸）（ ） 聚 ， 添加白炭黑进补强， 采用硫化剂 进 化学交联，以期得到物 能优的新型生物工 程橡胶。实验 主要原材料 ，一丁二醇和，一丙二醇，“ 分 不小 （气 法测），德 公 司 ，减压蒸馏后使用。衣康酸，“ 分
4、 不小 ，瑞士公司 。癸二酸，分析纯， “ 分 不小，天津 复试剂 所 。钛酸四丁 （ ），“ 分 不小 橡胶工 的冲击。生物工程橡胶应备个基本 条件：（）所用原料不靠化 源， 可以基 目： 出 科学 基 目（）， 北京市 科学基 目（） ：雷丽娟（一）， ， ，北京化工大学在 士 生，主要 聚醇高分子材料的合 与 能 联 二 ，分析纯，“ 分 不小， 化学试剂公司 。 ，分析纯，“ 分 为； 醇，分析纯，“ 分 为，北京 化工 。方 橡胶工 第试制备 （） 的合 化和缩聚法合 。以衣康 酸 癸二酸“ 比为 的 聚 的合 程为例 如下：第一currency1，一丁二醇（“气、的条件下fi应 f
5、l， currency1 生 大 的水分。第二currency1，在第一currency1 物加 “ 分 为 的化剂 和“ 分 为的 二 ，减压 升fi， fl后 fi应。 物用 解， 后用的 醇”，”物在的 “ 。fi应方程。 原料单体的比，采用 的合 条件 可以得到不衣康酸含 的 。）、，一丙二醇（ ）、癸二酸（ ）和衣康酸（“ ）以 醇酸比为：的比例加 到一个机、 气 和 的 ，在“（fl “ 。 “ fl “ “ 。 （） ： 丁一。； 一。fl 。 子 。 。 丁上 ：一 ： 一 ： 的fi应方程（）复合材料的制备 聚 、 硫化剂 和 白炭黑在 熔融 混 ，混合fi为， 速 为 ?
6、。 后，混合物 硫化机上硫化 型，硫化 条件为 。 分析测试 （） 立 （ ）分析 采用 熔法在 化 上 膜制，采用 美 公司生 的 型 收 ，收 范围为 。采用 淬断断面形貌。 （）物 能测试 邵型硬采用上海化工机四生 的型橡胶硬计按照 进 测试；拉伸 能采用深圳新 思计 技术限 公司生 的型电子拉力试验机进测 试，拉伸速 为（）?。，哑铃型试 ，试宽为 、厚为 。 （）吸水 测试 哑铃型试常fi下在去离子水分别浸 泡不的时间（，和 ），取出后擦试 面的去离子水，立即用分析天称 ，“ 记为 ：， 后试在的 “ ，记为。吸水 （以百分比 ）即为 软件，利用 和曲线 峰进分峰拟合。 （） 胶 （
7、 ）分析 采用美公司生 的 和 （一） 。 胶 统进 与讨论测试，聚 乙烯 ，四氢呋喃为动。 （） （ ）分析 采用美 公司生 的 进测试，测试fi范围为一 ，升fi 和降fi速 均为? 。 （） 电子 微镜（ ）分析 采用美 公司生 的 观察试液 分析 衣康酸 癸二酸“ 比 白炭黑 复合材料 的影响如所 。 处的，一“强伸缩振动峰证了 键的形 ，而则 聚 衣康酸单元渊的振动峰。 处currency1弱的峰方 第期雷丽娟等新型生物工程橡胶的设计和制备可以 看出，随着衣康酸用 的大， 分析 衣康酸 癸二酸“ 比 白炭黑 复合 处振动峰的强大，这说 聚 双键含 大。这些双键的存在使得 聚 可以 氧
8、化物或者硫黄硫化体 进 交联。材料 曲线的影响如所 。衣康酸 癸二酸“比 炭熏 复合材科 曲线的影响衣康酸 癸二酸“ 比 白炭 复合材料 的影响衣康酸 癸二酸“ 比一 一“ ， 注可以看出，白炭黑 复合材料的 fl 化fi 室fi，大 在一附近， 说这些材料 属弹 体。 分析 衣康酸 癸二酸“ 比 白炭黑 复合分析 白炭黑在材料的分散状况采用 进材料 的影响如所 。分析。衣康酸 癸二酸“ 比为 的白炭黑 复合材料的冻淬断断面的 照如 所 ，复合材料的 照 如所 。 可以看出，未经任何处的白炭黑在鼷 基 丑 培基体分散 比currency1均匀， 到了纳米级分散。 也可以看出白炭黑 复合材料的
9、非常 。 硫化特 衣康酸 癸二酸“ 比为 的白炭黑 复合材料的典型硫化曲线如所 。啊衣康酸 癸二酸“ 比 白炭纛 复台材科 的影响注硫化曲线 矩的 值，采用硫化剂 在的条件下可以使 生交联， 这也说了合 的生物工程橡胶与 代橡胶加工 工艺很 的容 。 物 能 衣康酸 癸二酸“ 比 白炭黑 复合 材料应力（盯）一应（ ）曲线和物 能的影响分 别如和所 。和可以 ，在小应下，衣康 酸 癸二酸“ 比为 的复合材料拉伸强随可以推算出， 应衣康酸 癸二酸“ 比为 的 主峰的 均 分子“ （）为 ，多分散因 ，重均 分子“ （矾）与的比值 为。当大衣康酸单体的比例时， 聚 的所降， 且 分子“ 分 宽，这
10、也意味着与癸二酸 比，衣康酸单体的fi应活 currency1。方 橡胶工 第白炭黑 复合材辩的 照 昌 般 僻衣康酸 癸二酸“比为 的 炭悬 复合材料的典型硫化曲线降。这可能 由随着衣康酸单元的多，一 方面 聚 的 分子“ 减小、 分 子“ 分宽，另一方面微晶强 用 失。 但 的来说，这些生物工程橡胶复合材料 的物能。分析认为这可能归因白炭 黑在基体 的分散状况以及白炭黑与含大白炭黑 复合材料的 照 基的生物工程橡胶 间currency1强的 面 用。 复合材料的 影响 为工 程橡胶的使用 能，因 ，本 复合材料吸 水 和降解 以及复合材料在水浸泡后的物应的大 速大， 拉伸曲线 含 晶的聚合
11、物的拉伸曲线。随着 聚 衣康 酸单元的多，分子链被进一 化，复合材料 的 晶 currency1 ，时弹 体的拉伸强也随 方 第期雷丽娟等新型生物工程橡胶的设计和制备“ “ 浸泡时间 康酸 癸二酸“ 比 白炭黑 复合材料。曲线的影响注。浸泡时 白炭黑 复合材料吸水 的影响衣康酸 癸二酸“比 白炭黑 复合材料 物 能的影响一“浸泡时间 白炭 复合材料拉伸强的影响能化 况进了 察。浸泡时间 衣康酸 癸 二酸“ 比为 的白炭黑 复合材料吸 水 和拉伸强的影响分别如和所 。 和可以看出，白炭黑 复合材料在 的吸水 均在 左右，而且经 水浸泡后，复合材料拉伸强 不，说 白炭黑 复合材料 的 。物工程橡胶
12、优的物 能和 的 。来源可再生 源的生物工程橡胶的 和利用 减 橡胶工 化 源的。 文献： ， fl， fl fl fl fl fl 。，（）： ， 。 fl fl 论 出生物工程橡胶， 含进 了。采用熔融缩聚法合 一 currency1新型 生物工程橡胶，采用 ， 和 进 。物 能和吸水 能测试合 的生 ，（）： fl fl ， “新能源 后 油时代的 选择 北京：化学工 出， 第fifl 技术讨论文 。 （ fl fl ， ，fl） ： （ fl ）（ ） fl ， fl， 方 橡胶工 第fl ， fl fl fl，fl fl flfl，fl fl ， fl fl ： ； ； ； 胶 应用
13、上程分 ： 文献：种”，力大。 去胶 来， 由不备种”和胶技术条件，但 在 况经大观。目 ，和 康等形 种”基，种”技术水大 大高， 种 ，含胶比例大高，经 备 化条件。 备胶 化的技术基， 由 科学选育出个高 胶 种， 比传统培模高 ， 胶 到 ?fl 。如按照高 胶 fl的 模，胶 可 。另 ，科学化学 所 瑞 教 在 上 胶制 弹 体， 出 橡胶高弹 材料、 材料和 弹 材料。 胶取到胶 ， 多 利技术，形 了 的 体 。目 应用胶制备出了高 降 橡胶 材料、高气 橡胶 能材料、fi可 材料 等， 这些新材料应用预硫化 面、雷 天线 用新型 材料、 动 、形状记 、 科及形 等 。 范
14、德说，橡胶工 和化工 上在北京联合 胶 化高峰论 ，目的 胶 应用 新进， 传胶 化 ，推动 ”部 的重 和 ， 进橡胶 重 胶在替代 方面的 应用，吸引 财、 等投 胶 。范 德 ，如 胶 上下游能够联合 来，建立种 ”、胶、应用 ，就可以调动各方面的力 把 做大。只形 模，才能降 本，更 泛推 应用。另 ，加快胶 ，还 以上进 的 状，形 以胶新兴 为龙的 市场新格局。 （摘 化工 ， ）胶 目 上除 橡胶（ ） 惟一大 的优“ 源。在 的种”面积 种”面积的 以上， 垄断 的 源优势，而且目 在 上领先，完全备 化的技术 基。”橡胶工 范 德 ， 在 大的 题 的 认 不高，形 上下游
15、应用的 链，因 橡胶工 积极推动这 重大意 的工 ，力争实 突破 进。 范 德 ，推动胶 ， 先要积 极向 ”部和 传胶 的重 要 。不仅可以 为 新材料，弥补 源的 重不足，而且在医 健和军工领 域也极高的应用价值。 可采食，实 可榨油，木可用建筑与饰；实除含丰 富的胶 ，还可以利用种 取油， 油高活 亚麻酸“ 分 高 ，为橄榄油、 核桃油、茶油一亚麻酸含 的 ， 著的降血脂、降血压疗效；雄花氨基酸“ 分 ，为松花粉的 以上； 能饲料可使鸡蛋 胆醇含 降 。 ，胶还一些特殊 能，如记 、减和声纳等 能，可做 形状记 、天 线 材料和医用材料等，在一些特殊领域 重大用 。胶 的橡胶 混物耐磨、 撕裂、耐腐蚀、 湿滑、滚动 力小和节能等优 点，可部分替代 ， 高“ fl 的 原材料。 橡胶工 副秘书 徐文英说， 五大优点：种”树碳； ， 可加 民收 ； 极 的 医疗健 ； 料、橡胶和 弹 体 能一身， 重要的战略物 ；树耐寒、 旱，适应 极强，在亚 带fi带区均可方 1
