作者:张晴丹 来源:中国科学报 发布时间:2024/6/18 11:56:51
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天然橡胶绿色生物增塑剂研究取得新进展

 

近日,中国热带农业科学院农产品加工研究所特种橡胶基础研究课题组在天然橡胶绿色生物增塑剂方面取得新进展。相关研究成果发表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。

天然橡胶因其优异的综合性能在轨道交通、建筑减震、工程轮胎、航空航天等重大领域得到广泛应用。橡胶配方是调控天然橡胶性能,满足不同用途天然橡胶产品的重要途经,其中增塑剂是橡胶配方中的一种重要成分,其可以增加填料的分散程度,提高加工性,并改善产品最终的柔韧性。目前,橡胶工业中使用的增塑剂主要为石油基油(如芳烃油(AO)、环烷油(NO)、石蜡油(PO)等) ,其主要来源于煤或石油的冶炼,这些以煤或石油为基础的增塑剂会污染环境并危害人类健康。因此,开发绿色无污染的生物增塑剂是取代石油基增塑剂的重要途径。辣木油来源于辣木的种子,其含有丰富的不饱和脂肪酸—油酸(高达80%),具有低粘度和高抗氧化性,是生物基增塑剂的潜在替代来源。

特种橡胶基础研究课题组以绿色的辣木油作为替代石油基增塑剂,评估了不同用量的辣木油增塑炭黑填充天然橡胶复合材料的性能。研究结果表明,辣木油促进了炭黑在天然橡胶基体中的分散,提高了增塑效率,同时提升了天然橡胶/炭黑复合材料的力学性能和抓地能力,降低了滚动阻力;进一步从分子结构的层面解析了辣木油增塑天然橡胶/炭黑复合材料的增塑机理。该研究结果首次采用辣木油作为生物增塑剂增塑天然橡胶复合材料并取得了优异的效果,在安全节能轮胎的生产中具有潜在的应用价值。

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辣木油增塑天然橡胶与炭黑界面的过程及影响的天然橡胶复合材料性能   中国热带农业科学院供图

该研究得到了海南省自然科学基金、中国热带农业科学院橡胶研究所省部重点实验室/科学观测实验站开放课题等专项资金的资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c01672

 
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