1、固体天然橡胶的品种及制法
固体天然橡胶(常称天然生胶)是指胶乳经加工制成的干胶。用于橡胶工业生产的天然生胶品种很多,最主要的品种有烟胶片和绉胶片以及近年来发展起来的标准马来西亚橡胶。
①烟胶片 是天然生胶中有代表性的品种,产量和耗量较大,因生产设备比较简单,适用于小胶园生产。
烟胶片为表面带有菱形花纹的棕黄色片状橡胶。由于烟胶片是以新鲜胶乳为原料,并且在熏烟干燥时,烟气中含有的一些有机酸和酚类物质,对橡胶具有防腐和防老化的作用,因此使烟胶片的胶片干、综合性能好、保存期较长,是天然橡胶中物理机械性能最好的品种,可用来制造轮胎及其他橡胶制品。但由于制造时好用大量木材,生产周期长,因此成本较高。
②绉胶片 由于制造时使用原料和加工方法的不同,而分为胶乳绉胶片和杂胶片两类。
a 胶乳绉胶片是以胶乳为原料制成的,有白绉胶片和浅色绉胶片,还有一种低级的乳黄绉胶片。
用分级凝固法制得的白绉胶片颜色洁白,而用全乳凝固法制得的浅色绉胶片颜色浅黄。与烟胶片相比,前两者含杂质均少,但物理机械性能稍低,成本更高(尤其是白绉胶片),适用于制造色泽鲜艳的浅色及透明制品。
在用分级凝固法制得白绉胶片的同时,所得到的乳黄绉胶片,因橡胶烃含量低,为低级绉胶片,通常用做制造杂胶绉胶片的原料。
b杂胶绉胶片 共分为胶园褐胶片、混合绉胶片、薄褐绉胶片(再炼胶)、厚毡绉胶片(琥珀绉胶片)、平树皮绉胶片和纯烟绉胶片等六个品种。
杂胶绉胶片的各个品种之间质量相差很大。其中胶园褐绉胶片是使用胶园中新鲜胶杯凝胶和其他高级胶园杂胶制成,因此质量较好。而混合绉胶片、薄褐绉胶片、厚毡绉胶片等,因制造原料中掺有烟胶片裁下的边角料、湿胶或皮屑胶,因此质量依次降低、平树皮绉胶片是用包括泥胶在内的低级杂胶制成,因此杂质最多,质量最差。
总之,杂胶绉胶片一般色深,杂质多,性能低,但价格便宜,可用于制造深色的一般或较低级的制品。
③颗粒胶或标准马来西亚橡胶 颗粒胶是天然生胶中的一个新品种。它是由马来西亚于二十世纪60年代首先生产的,所以被命名为“标准马来西亚橡胶”,并以SMR作为代号。标准马来西亚橡胶的生产是以提高天然橡胶与合成橡胶的竞争能力为目的的,打破了传统的烟胶片和绉胶片的制造方法和分级方法,具有生产周期短,成本较低,有利大型化、连续化生产,分级方法较少、质量均匀等一系列优点。为此,颗粒胶生产发展极快,目前其产量已超过传统产品烟胶片、风干胶片和绉胶片的总和。我国从1970年推广生产颗粒胶以来,目前产量占天然生胶总产量的80%以上。
颗粒胶的原料有两种,一种是以鲜胶乳为原料,制成高质量的产品;另一种是以胶杯凝胶等杂胶为原料,生产中档和低档质量的产品。
颗粒胶的用途与烟胶片相同。比起烟胶片,颗粒胶胶质较软,更易加工,但耐老化性能稍差。
④其他品种 除烟胶片、绉胶片及颗粒胶外,固体天然橡胶还有其他一些品种,如风干胶片、恒黏(CV)和低黏(LV)橡胶等。
a风干胶片是以胶乳为原料,其生产工艺与烟胶片的不同之处仅仅在于热空气干燥取代熏烟干燥,其他工序则完全相同,见图1-1。因此,风干胶片颜色较浅,质量较好,使用于制造轮胎胎侧和其他浅色制品。
b恒黏和低黏橡胶是颗粒胶的新品种。其中,恒黏橡胶是一种黏度恒定的天然生胶。它是在胶乳凝固前先加入羟胺类化学药剂,使之与橡胶分子链上的醛基作用,使醛基钝化,从而抑制生胶在贮存中的硬化作用,保持生胶的黏度在一个稳定的范围。
低黏橡胶是在恒黏橡胶制造的基础上加入占干胶量4%的环烷油,从而使生胶的门尼黏度进一步降低。
若将恒黏与低黏橡胶与有效硫化体系相结合,则硫化胶生热性低、耐屈挠性和耐磨性都好是制造高速轮胎的重要原料。
此外,天然生胶品种还有胶清橡胶以及某些专用天然橡胶,如:易操作橡胶、充油天然橡胶、轮胎橡胶、接枝橡胶、填料橡胶、纯化橡胶、难结晶橡胶等。天然橡胶经化学处理后,还可制备许多天然橡胶的衍生物,分别具有不同的特性。
(1) 天然生胶的分级方法
①国际天然橡胶分级法 该分级方法按照生胶制造方法及外观质量分为八个品种35个等级。现分别介绍如下:
a烟胶片(简称RSS)分为NO,1X、NO,1、NO,2、NO,3、NO,4、NO,5及等外七个等级,其质量按顺序依次降低。
b绉胶片是以胶乳为原料生产的白绉胶片和浅色绉胶片,共分为十个等级。其中包括薄白绉胶片NO,1X、NO,1;浅色绉胶片(薄、厚)两类各有NO,1X、NO,1、NO,2、NO,3之分,号数越大,黄色程度越深。
以杂胶为原料生产的胶园褐绉胶片(薄、厚)两类各有NO,1X、NO,2X、NO,3X等六个等级,号数越大,褐色程度越深,质量越差。
c马来西亚标准橡胶分级法 这种分级方法是以天然生胶的理化性能为分级依据,能较好的反映生胶的内在质量和使用性能,现已被采用为国际标准天然橡胶分级法。其中以机械杂质含量和塑性保持率(PRI)为分级的重要指标。塑性保持率是表示生胶的氧化性能和耐高温操作性能的一项指标,其数值等于生胶经过140℃×30min热处理后的平均塑性值与原塑性值的百分比数,所以又称为抗氧指数。PRI值大的生胶抗氧性能较好,但在塑炼时可塑性增加的快。
②我国天然生胶分级法 国产天然生胶主要有烟胶片、风干胶片、绉胶片和颗粒胶。分级方法有两种,即片状胶的分级方法和天然生胶理化性能分级法。
根据生胶的外观质量,烟胶片分为一、二、三、四、五级等外六个等级;白绉胶片和浅色绉胶片共分为六个等级,即薄白绉胶片特一级、一级和薄浅色绉胶片特一级、一级、二级、三级;风干胶片分为一、二及等外三个等级;颗粒胶分为5号、10号、20号和50号等四个等级。