胶乳法氯化天然橡胶结构及性能的研究

摘要

采用高分辨裂解气相色谱-质谱(HRPyGC-MS),13C-NMR和FTIR结合化学分析方法及热分析技术,分析研究了胶乳法和溶液法两种不同工艺所生产的氯化天然橡胶(CNRL及CNRS)的结构、胶乳法制备CNRL的氯化反应历程、CNRL中所含的凝胶成分及其对稳定性能的影响.研究结果表明:溶液法和胶乳法两种工艺方法制备的CNR具有相同的主体结构,但精细结构有差异,CNR分子链上环结构应为六元环结构;与CNRS相比,CNRL的分子中含有少量的羧基和羰基结构;胶乳法制备CNR的主体氯化反应历程与溶液法氯化历程相似,CNRL的结构不如CNRS规整,其主要原因为氯化起始阶段有HOCl加成、生成了较多的叔碳C-Cl键以及氯化后期有一定量的ClC-C=O和C1C-COOH基团生成;天然胶乳的氯化反应在所有的NR分子上均匀发生;CNRL所含的凝胶成分主要为CNR分子的分子间交联物,具有与溶胶成分相似的氯化结构,氯含量较同等氯化程度的线性CNR稍低;CNRL中的凝胶成分的热稳定性及热氧稳定性较溶胶成分差,对CNRL的热稳定性及热氧稳定性会产生不利的影响.提出了现行工艺条件下天然胶乳的氯化反应机理和氯化反应动力学参数.