不同穩(wěn)定劑對天然膠乳膠膜物理機(jī)械性能的影響

趙立廣　李建偉　宋亞忠　丁麗　戴拓　黃紅?！⊥踉览ぁ≮w濤　桂紅星

關(guān)鍵詞：天然膠乳；穩(wěn)定劑；物理機(jī)械性能；硫化特性；收縮率

中圖分類號：TQ331.02 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

天然膠乳穩(wěn)定性高，流動性好，成品強(qiáng)度高，變形小，具有優(yōu)異的綜合性能和易加工性，廣泛應(yīng)用于浸漬制品、壓出制品、海綿制品等領(lǐng)域[1]。如對濕凝膠強(qiáng)度要求較高的探空氣球、發(fā)泡制品等尤其適宜采用天然膠乳制備[2]。不同種類的制品對性能要求存在一定差異，而性能取決于膠膜結(jié)構(gòu)變化，膠膜結(jié)構(gòu)主要與膠乳的成膜性能有關(guān)[3]。在膠乳制品生產(chǎn)中，膠乳成膜性是膠乳的重要工藝性能，直接影響制品的質(zhì)量[4]。

膠乳的成膜實(shí)質(zhì)是膠粒的融合，即橡膠粒子依靠自粘性由分散的不連續(xù)相變成連續(xù)的膠膜的過程，是膠乳加工工藝過程的基礎(chǔ)[1]。天然膠乳的成膜過程包括膠乳脫水收縮、粒子間直接黏著形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的濕凝膠，并進(jìn)一步脫水干燥成膜和水分逐漸蒸發(fā)，膠乳中橡膠粒子接觸、收縮、融合，逐漸生成連續(xù)的膠膜2 種成膜形式。在成膜的最后階段，聚合物發(fā)生穿過粒子間邊界的分子擴(kuò)散，由于分子鏈間的纏結(jié)而賦予薄膜強(qiáng)度。成膜以后膠膜仍然在不斷變化與運(yùn)動，不同膠乳薄膜結(jié)構(gòu)及其變化速度主要取決于高聚物的性質(zhì)、高分子鏈的柔性、分子運(yùn)動狀況與擴(kuò)散能力，以及保護(hù)層物質(zhì)的種類與含量[5]。一切利于高聚物分子活動的因素，如提高溫度、加入增塑劑等，均能加速膠乳薄膜形成。因此，膠乳的成膜過程受配方助劑、生產(chǎn)工藝等因素影響較大。

科研人員對天然膠乳硫化工藝和成膜特性進(jìn)行了大量的研究，首先是天然橡膠中自身所具有的非膠組分的影響。天然橡膠中含有大量的非膠組分，研究表明天然橡膠中的蛋白質(zhì)、類脂物、丙酮溶物均能影響天然橡膠的物理力學(xué)性能[6-10]。膠膜強(qiáng)度的提升主要依靠硫化作用[11]，通過對硫化配方中硫磺、促進(jìn)劑、氧化鋅等助劑的作用，研究表明，硫磺和促進(jìn)劑對硫化程度的提升作用是有限的，硫磺結(jié)合量的極限約為1.8%，用量過高反而會使性能下降；促進(jìn)劑也有最適用量，用量過高對硫化速度不再有提升作用[12]。而氧化鋅用量過高時(shí)反而會導(dǎo)致膠膜拉伸強(qiáng)度和定伸應(yīng)力下降[13]。

穩(wěn)定劑不僅影響膠乳的膠體穩(wěn)定性，而且對膠膜結(jié)構(gòu)和性能也有很大影響[14]。如氫氧化鉀（KOH）會降低膠膜的交聯(lián)密度和拉伸性能[13]。橡膠粒子表面的保護(hù)層在成膜初期比較完整，會大大降低助劑的擴(kuò)散速度[15]，并在成膜后期減緩膠膜結(jié)構(gòu)的變化速度。隨著膠乳中多種皂類表面活性劑用量的提高，硫化膠膜收縮率先升高后降低，物理力學(xué)性能也存在一個(gè)先升高后降低的趨勢，并在用量約0.5 份時(shí)取得極大值[16-17]。此外，濃縮膠乳干膠膜與濕凝膠強(qiáng)度存在一定的相關(guān)性，通過對濃縮膠乳干膠膜與硫化膠膜的對比，可研究助劑對膠膜硫化特性的影響。本研究采用濃縮膠乳干膠膜和硫化膠膜對比，研究KOH、氨、十二烷基硫酸鈉（SDS）和月桂酸鉀對天然膠乳膠膜門尼黏度、硫化特性、收縮率及物理力學(xué)性能的影響，以此分析其對膠乳成膜特性和物理機(jī)械性能的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

濃縮天然膠乳，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場制膠廠；KOH、氨水、SDS、氯化銨、硫酸銨，均為分析純，廣東西隴化工股份有限公司；油酸鉀、月桂酸鉀、氧化鋅，均為分析純，廣東光華科技股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 天然膠乳樣品的制備取一定量的鮮膠乳采用保存劑HY 無氨保存，并采用連續(xù)離心機(jī)離心制備濃縮膠乳樣品，取一定量離心濃縮膠乳，測定濃度為62.5%，分別加入KOH、氨、SDS 和月桂酸鉀4 種穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑濃度均為10%），設(shè)置穩(wěn)定劑添加量梯度均為0.1%、0.2%、0.3%和0.4%，并設(shè)置空白樣品對照，穩(wěn)定劑用量按膠乳濕重質(zhì)量計(jì)。將17 份膠乳樣品濃度均調(diào)節(jié)至60%，攪拌均勻后靜置儲存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 天然膠乳干膠膜和硫化膠膜的制備取適量上述濃縮膠乳生膠乳樣品參照G B / T18011—2008 制備天然膠乳干膠膜。分別取適量濃縮膠乳生膠乳于干凈的燒杯中，將膠乳濃度稀釋至50%；邊攪拌邊加入硫化配合劑分散體，緩慢攪拌1 h 后，過濾制備預(yù)硫化配合膠乳，并在室溫下停放48 h，取適量預(yù)硫化配合膠乳傾倒于潔凈的玻璃板中流平。在室溫下干燥至透明，取下膠膜于去離子水中浸泡24 h，取出后常溫干燥至半透明。硫化配合劑的配方（干基，質(zhì)量份）為：濃縮膠乳100，硫磺1，KOH 0.1，平平加“O”0.1，ZDC 0.5，ZnO 0.4。

1.2.3 天然膠乳干膠膜和硫化膠膜性能的測定天然膠乳干膠膜和硫化膠膜拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度的測定參照GB/T 528—2009 和GB/T 529—2009，天然膠乳干膠膜門尼黏度的測定參照GB/T 1232.1—2016，天然膠乳干膠膜和硫化膠膜硬度的測定參照GB/T 23651—2009。

1.2.4 預(yù)硫化配合膠乳膠膜硫化速度的測定采用高鐵MD-3000A 無轉(zhuǎn)子硫變儀測定配合膠乳膠膜的硫化速度，測定溫度為120 ℃，測定時(shí)間為30 min。

1.2.5 天然膠乳干膠膜和硫化膠膜收縮率的測定采用帶框玻璃板制備濃縮膠乳干膠膜和配合膠乳膠膜，在玻璃板底部和側(cè)框面涂上石蠟，分別將生膠乳和配合膠乳傾倒于玻璃板上完全干燥，分別根據(jù)玻璃板內(nèi)框和膠膜的長度和寬度計(jì)算出玻璃板面積S 板和膠膜干燥后面積S 膠，根據(jù)公式：膠膜收縮率=（1–S 膠/S 板）×100%，計(jì)算干膠膜和配合膠乳膠膜收縮率。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用 Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)和分析，采用Origin 9.0 軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同穩(wěn)定劑對濃縮膠乳干膠膜門尼黏度的影響

門尼粘度可反映橡膠加工性能的好壞，主要受分子量高低及分布范圍寬窄影響。分子間內(nèi)摩擦增大或者交聯(lián)密度提高均會導(dǎo)致橡膠的門尼黏度變大。添加不同穩(wěn)定劑后濃縮膠乳干膠膜門尼黏度的變化情況見圖1。由圖1 可知，SDS 對干膠膜門尼黏度影響很?。浑S著氨用量的提升，干膠膜門尼黏度有略微下降的趨勢；而月桂酸鉀會使干膠膜門尼黏度大大降低；與之相反的是KOH會使干膠膜的門尼黏度大大升高，并在0.3%用量時(shí)達(dá)到峰值。堿是醛基與羥基、甲基及醛基自身縮合反應(yīng)的催化劑，還能促進(jìn)蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生更多與醛基反應(yīng)的氨基酸。膠乳凝固pH 高，則橡膠的門尼粘度也較高[5]。而氨是弱堿，并在成膜過程中完全揮發(fā)，對醛基反應(yīng)基本沒有促進(jìn)作用。月桂酸鉀是當(dāng)前提升濃縮膠乳機(jī)械穩(wěn)定性效果最好的穩(wěn)定劑，對橡膠粒子具有良好的包覆作用，抑制了橡膠粒子間分子的物理交聯(lián)，以及醛基的縮合反應(yīng)，降低了分子間內(nèi)摩擦，因此門尼粘度有所降低。

2.2 不同穩(wěn)定劑對配合膠乳膠膜硫化特性的影響

添加不同穩(wěn)定劑硫化膠膜最小轉(zhuǎn)矩（ML）、最大轉(zhuǎn)矩（MH）和轉(zhuǎn)矩差（MH–ML）的變化情況見圖2。由圖2 可知，4 種穩(wěn)定劑對硫化膠膜的ML 和MH 影響差異很大。其中，KOH 能顯著提升硫化膠膜的ML 和MH 值，并隨著用量的提升而增大；氨對硫化膠膜的ML 和MH 值影響較??；SDS 對硫化膠膜的ML 和MH 值影響波動較大；月桂酸鉀對硫化膠膜的 ML 和MH 值的影響存在一個(gè)緩慢升高的趨勢。轉(zhuǎn)矩差（MH–ML）能夠反映交聯(lián)密度的大小和硫化程度的變化。4 種穩(wěn)定劑對硫化膠膜的轉(zhuǎn)矩差均存在先升后降的趨勢，其中，KOH 下降幅度最大，用量超過0.3%后迅速降低；氨含量對轉(zhuǎn)矩差影響較??；SDS和月桂酸鉀對轉(zhuǎn)矩差的提升幅度都比較大，并在0.2%的用量時(shí)取得峰值，其中，月桂酸鉀提升幅度最大。

添加不同穩(wěn)定劑對硫化膠膜硫化時(shí)間的影響見圖3。由圖3 可知，4 種穩(wěn)定劑中，KOH 能顯著縮短膠膜的硫化時(shí)間，尤其是用量超過0.2%后，硫化膠膜的t₁₀、t₅₀和t₉₀均明顯低于另外3種穩(wěn)定劑；氨對硫化膠膜的t₁₀ 時(shí)間影響最小，而t₅₀和t₉₀均比另外3 種穩(wěn)定劑時(shí)間延長；SDS 和月桂酸鉀對硫化膠膜的t₁₀、t₅₀和t₉₀的影響具有一定的相似性，隨著SDS 和月桂酸鉀用量的提高，t₁₀、t₅₀和t₉₀均有一個(gè)先降低后升高的趨勢，并在0.2%用量時(shí)取得極小值，之后有略微的升高。膠乳中的天然促進(jìn)劑大多是堿性物質(zhì)，凝固pH 高，受到的破壞也較少，所得橡膠的硫化速度也較快，因此KOH 能明顯縮短橡膠硫化時(shí)間[5]。月桂酸為硫化活性劑，也具有提高硫化速率的趨勢。

2.3 不同穩(wěn)定劑對干膠膜和硫化膠膜收縮率的影響

添加不同穩(wěn)定劑后干膠膜和硫化膠膜收縮率的變化情況見圖4。由圖4 可知，4 種穩(wěn)定劑對濃縮膠乳干膠膜的收縮率影響規(guī)律不同，但用量較高時(shí)均會大大降低干膠膜的收縮率。其中，添加KOH 的濃縮膠乳干膠膜收縮率下降最快，當(dāng)KOH用量超過0.2%后膠膜不再收縮；其次是月桂酸鉀，下降速度略低于KOH；而氨和SDS 具有相似規(guī)律，均存在一個(gè)先升后降的過程。4 種穩(wěn)定劑對硫化膠膜的收縮率與干膠膜差別較大，其中，隨著KOH、SDS 和月桂酸鉀用量的升高硫化膠膜收縮率呈不斷下降的趨勢，而與之相反的是硫化膠膜收縮率隨氨用量的提高而升高。

濃縮膠乳的收縮率與膠膜的交聯(lián)密度具有高度相關(guān)性，通常濃縮膠乳干膠膜結(jié)構(gòu)中橡膠分子多為物理交聯(lián)，而硫化膠膜以化學(xué)交聯(lián)為主。月桂酸為C₁₂的飽和脂肪酸，天然膠乳中加入C₃-C₁₂的飽和脂肪酸能降低橡膠的收縮率[5]。KOH 能顯著降低膠膜的收縮率，說明膠膜的交聯(lián)密度較低。KOH 能促進(jìn)醛基反應(yīng)，提高門尼粘度，但反應(yīng)需要一定溫度[18]。膠乳中加入KOH后會大大提高膠乳pH，提高橡膠粒子間斥力，抑制橡膠粒子間融合[1]。因此，補(bǔ)加KOH 的膠膜常溫下比較綿軟，收縮率很低，但在100 ℃下測試的門尼粘度又比較高。補(bǔ)加氨的干膠膜用量較低時(shí)變化很小，但用量較高時(shí)收縮率快速下降，即pH 較高時(shí)抑制了橡膠粒子間融合，收縮率降低。至于硫化膠膜隨著氨用量的提升收縮率不斷升高，可能與膠膜自身的交聯(lián)密度較高有關(guān)，即氨促進(jìn)交聯(lián)占主導(dǎo)作用，而抑制橡膠粒子融合的影響較小。

2.4 不同穩(wěn)定劑對干膠膜和硫化膠膜拉伸強(qiáng)度的影響

添加不同穩(wěn)定劑濃縮膠乳干膠膜和硫化膠膜拉伸強(qiáng)度的變化情況見圖5。由圖5 可知，4 種穩(wěn)定劑對干膠膜強(qiáng)度的影響差別很大，其中，隨著KOH 用量的提高，干膠膜的拉伸強(qiáng)度呈快速下降接近于0 的趨勢；隨著氨和月桂酸鉀用量的提高，干膠膜強(qiáng)度呈先升后降的趨勢；只有添加SDS 時(shí)出現(xiàn)先降后升的趨勢，并在用量較高時(shí)保有較高的拉伸強(qiáng)度。4 種穩(wěn)定劑對硫化膠膜拉伸強(qiáng)度的影響規(guī)律比較明顯，隨著KOH 用量的提高，硫化膠膜拉伸強(qiáng)度呈快速下降的趨勢，與干膠膜的變化規(guī)律高度相似；而氨、SDS 和月桂酸鉀對硫化膠膜的拉伸強(qiáng)度影響規(guī)律比較相似，均存在一個(gè)先升后降的趨勢，影響較小。

濃縮膠乳干膠膜的拉伸強(qiáng)度與收縮率、轉(zhuǎn)矩差及交聯(lián)密度具有高度相關(guān)性，因此補(bǔ)加KOH和月桂酸的膠膜強(qiáng)度明顯降低，補(bǔ)氨膠膜在用量超過0.3%也出現(xiàn)快速降低。濃縮膠乳硫化膠膜強(qiáng)度除受膠乳硫化程度影響外，受橡膠粒子之間交聯(lián)結(jié)構(gòu)的影響也很大，補(bǔ)加氨、SDS 和月桂酸鉀的硫化膠膜強(qiáng)度差別較小，而補(bǔ)加KOH 膠乳pH值較高，大大抑制了橡膠粒子之間的交聯(lián)成膜進(jìn)程，導(dǎo)致膠膜強(qiáng)度降低。

2.5 不同穩(wěn)定劑對干膠膜和硫化膠膜定伸應(yīng)力的影響

為添加不同穩(wěn)定劑濃縮膠乳干膠膜和硫化膠膜100%、300%和500%定伸應(yīng)力的變化情況見圖6。由圖6 可知，4 種穩(wěn)定劑對濃縮膠乳干膠膜的100%和300%定伸應(yīng)力影響規(guī)律比較明顯，其中，隨著KOH 用量的提高，在用量超過0.1%后，干膠膜的100%和300%定伸應(yīng)力呈快速下降的趨勢，而氨、SDS 和月桂酸鉀對干膠膜的100%和300%定伸應(yīng)力影響較小。4 種穩(wěn)定劑對干膠膜的500%定伸應(yīng)力影響規(guī)律存在一定差別，其中，隨著KOH 用量的提高，在用量超過0.2%后干膠膜的500%定伸應(yīng)力呈快速下降的趨勢，氨對干膠膜的500%定伸應(yīng)力影響較小，隨著SDS 和月桂酸鉀用量的提高，硫化膠膜的500%定伸應(yīng)力呈先升后降的趨勢，其中添加SDS 后升高幅度更大。

4 種穩(wěn)定劑對硫化膠膜的100%和300%定伸應(yīng)力影響規(guī)律具有高度相似性，均存在一個(gè)先升高后降低的趨勢。其中，KOH 對硫化膠膜300%定伸應(yīng)力的提升幅度明顯高于另外3 種穩(wěn)定劑；而氨、SDS 和月桂酸鉀對硫化膠膜的300%定伸應(yīng)力的影響差別很小。4 種穩(wěn)定劑對硫化膠膜的500%定伸應(yīng)力影響規(guī)律具有明顯差別，其中，KOH 對硫化膠膜500%定伸應(yīng)力存在先升后降的趨勢，升高幅度顯著高于另外3 種穩(wěn)定劑；氨和月桂酸鉀對硫化膠膜的500%定伸應(yīng)力也存在先升后降的趨勢，但升高幅度很??；隨著SDS 用量的提高，硫化膠膜500%定伸應(yīng)力呈不斷下降的趨勢。

2.6 不同穩(wěn)定劑對干膠膜和硫化膠膜斷裂伸長率的影響

添加不同穩(wěn)定劑對濃縮膠乳干膠膜和硫化膠膜斷裂伸長率的變化情況見圖7。由圖7 可知，4種穩(wěn)定劑對濃縮膠乳干膠膜斷裂伸長率的影響差別較大，其中，隨著KOH 用量的提高，干膠膜的斷裂伸長率呈先升后降的趨勢，并且下降幅度很大；氨和月桂酸鉀也呈先升后降的趨勢，變化幅度很?。欢赡z膜的斷裂伸長率會隨著SDS 用量的提高呈降低趨勢。4 種穩(wěn)定劑對硫化膠膜的斷裂伸長率影響差別明顯，其中，隨著KOH 用量的提高呈下降趨勢，下降幅度比較大；而氨、SDS 和月桂酸鉀均呈先升后降的趨勢，除月桂酸鉀外變化幅度很小。

2.7 不同穩(wěn)定劑對干膠膜和硫化膠膜撕裂強(qiáng)度的影響

添加不同穩(wěn)定劑濃縮膠乳干膠膜和硫化膠膜撕裂強(qiáng)度的變化情況見圖8。由圖8 可知，4 種穩(wěn)定劑對濃縮膠乳干膠膜撕裂強(qiáng)度的影響差別較大。隨著KOH 和SDS 用量的提高，干膠膜的撕裂強(qiáng)度呈不斷下降的趨勢，并且添加KOH 樣品下降幅度更大；而添加氨和月桂酸鉀干膠膜也呈先升后降的趨勢。4 種穩(wěn)定劑對硫化膠膜的斷裂伸長率影響差別也很明顯。隨著KOH 和月桂酸鉀用量的提高呈下降趨勢，其中，添加KOH 的硫化膠膜樣品變化幅度更大；補(bǔ)加氨的硫化膠膜撕裂強(qiáng)度升高幅度較大；而補(bǔ)加SDS 的硫化膠膜撕裂強(qiáng)度變化很小。

撕裂強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度具有一定的關(guān)聯(lián)性，因此，補(bǔ)加KOH 的膠乳干膠膜和硫化膠膜撕裂強(qiáng)度均有所降低。補(bǔ)加KOH 的配合膠乳膠膜在100 ℃時(shí)測定的門尼粘度和120 ℃時(shí)測定的ML和MH 值都比較高，是由于醛基反應(yīng)和硫化反應(yīng)均需要一定的溫度。而實(shí)驗(yàn)中采用的濃縮膠乳干膠膜和配合膠乳硫化膠膜均為常溫成膜，未進(jìn)行加熱處理，因此測試結(jié)果存在一定矛盾。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)過程中，補(bǔ)加KOH 的膠膜常溫時(shí)較軟，加熱檢測處理后硬度有所增加也佐證了此判斷。

2.8 不同穩(wěn)定劑對干膠膜和硫化膠膜硬度的影響

添加不同穩(wěn)定劑濃縮膠乳干膠膜和硫化膠膜硬度的變化情況見圖9。由圖9 可知，4 種穩(wěn)定劑對濃縮膠乳干膠膜硬度的影響規(guī)律比較明顯。其中，隨著KOH 用量的提高，干膠膜的硬度呈快速下降的趨勢，而氨、SDS 和月桂酸鉀對干膠膜的硬度影響很小。4 種穩(wěn)定劑對硫化膠膜的硬度影響無明顯規(guī)律。其中，隨著KOH 用量的提高，硫化膠膜硬度快速下降；隨著氨用量的提升，硫化膠膜硬度先下降后升高；而隨著SDS 和月桂酸鉀用量的提高硬度呈復(fù)雜下降的趨勢。

3 討論

天然膠乳的成膜是一個(gè)復(fù)雜的過程，是通過水分蒸發(fā)依靠自粘性物理固化成型的過程[1]。在4種穩(wěn)定劑對濃縮膠乳膠膜性能的研究中，濃縮膠乳干膠膜的性能受KOH 影響較大，隨著KOH 用量的提高，濃縮膠乳干膠膜門尼黏度升高；收縮率降低；拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、斷裂伸長率、撕裂強(qiáng)度和硬度均會快速下降。隨著氨用量的提高，干膠膜門尼粘度有略微下降；干膠膜收縮率和拉伸強(qiáng)度均呈先升后降的趨勢；定伸應(yīng)力變化很??；斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度存在先升后降的趨勢；硬度基本不變。隨著SDS 用量的提高，濃縮膠乳干膠膜門尼粘度基本不變；而拉伸強(qiáng)度存在先降后升的趨勢；定伸應(yīng)力緩慢升高；撕裂強(qiáng)度和硬度有略微下降。隨著月桂酸鉀用量的提高，濃縮膠乳干膠膜門尼粘度下降幅度最大；膠膜收縮率下降幅度也較大；拉伸強(qiáng)度有略微降低；定伸應(yīng)力變化很?。粩嗔焉扉L率和撕裂強(qiáng)度有一定提升；硬度變化很小。硫化膠膜的性能同樣是受KOH影響最大，隨著KOH 用量的提高，硫化膠膜的ML 和MH 會有所升高，但轉(zhuǎn)矩差快速降低；t₁₀、t₅₀和t₉₀時(shí)間縮短；膠膜收縮率降低。此外，膠膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率下降，而定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度存在先升后降的趨勢。隨著氨用量的提高，硫化膠膜的ML 和MH 比較穩(wěn)定，t₅₀和t₉₀時(shí)間延長；收縮率不斷升高；拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力和硬度存在先升后降的趨勢；撕裂強(qiáng)度不斷升高。隨著SDS 用量的提高，硫化膠膜的ML 和MH 升高，轉(zhuǎn)矩差先升后降；t₅₀和t₉₀比較穩(wěn)定，并在SDS用量超過0.3%后明顯上升，即硫化時(shí)間延長；硫化膠膜收縮率快速下降，下降幅度較大；拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率有略微升高；膠膜硬度不斷降低。隨著月桂酸鉀用量的提高，硫化膠膜的MH 升高幅度最大，轉(zhuǎn)矩差先升后降；t₅₀和t₉₀比較穩(wěn)定；膠膜收縮率明顯降低；拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和硬度比較穩(wěn)定；定伸應(yīng)力有略微升高；撕裂強(qiáng)度出現(xiàn)先升后降的趨勢。

門尼黏度能反應(yīng)橡膠平均分子量及可塑性[5]，結(jié)合硬度變化可知加KOH 后膠膜會變軟，硬度大大降低，而干膠膜的門尼黏度卻得到大幅度提高。加月桂酸鉀后，干膠膜門尼黏度大幅度下降，而硬度卻無太大變化。結(jié)合硫化特性分析，當(dāng)濃縮膠乳中KOH 質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.2%后膠膜轉(zhuǎn)矩差降低，硫化時(shí)間縮短，硫化程度降低，膠膜強(qiáng)度也大幅度下降，說明KOH 對膠乳成膜性能具有明顯的抑制作用，而另外3 種穩(wěn)定劑對成膜性能的抑制作用較小。添加SDS 和月桂酸鉀2 種表面活性劑的膠膜轉(zhuǎn)矩差升高，硫化程度有所提高，硫化時(shí)間縮短，這表明SDS 和月桂酸鉀對膠膜硫化有一定的促進(jìn)作用。在膠乳狀態(tài)下，表面活性劑吸附在橡膠粒子表層會延緩硫化助劑向橡膠粒子內(nèi)部的擴(kuò)散進(jìn)程，因此通常認(rèn)為表面活性劑會降低膠乳的預(yù)硫化速度。本研究中，在固化后的膠膜中表面活性劑反而會促進(jìn)硫化進(jìn)程，與實(shí)驗(yàn)預(yù)期相悖，這是由于膠膜的硫化機(jī)理與生膠混煉過程比較類似，通過助劑在固態(tài)橡膠中的運(yùn)動來完成橡膠粒子間的硫化反應(yīng)，而表面活性劑加快了助劑的擴(kuò)散速度。同時(shí)，月桂酸等低級飽和脂肪酸也具有促進(jìn)硫化的作用。

膠膜的收縮率能在一定程度上表征膠膜的緊密度[17]，通常膠膜收縮率越高，膠膜的硬度和強(qiáng)度也越高。結(jié)合膠膜收縮率和膠膜強(qiáng)度可以發(fā)現(xiàn)，除補(bǔ)加SDS 的膠膜外其他膠膜的伸縮率與膠膜的拉伸強(qiáng)度幾乎呈完全的正相關(guān)性，即膠膜收縮率越低，膠膜的拉伸強(qiáng)度也越低。而補(bǔ)加SDS 的膠膜未呈現(xiàn)這種規(guī)律尚未找到具體原因。膠膜的收縮對乳膠制品尤其是大型、厚壁浸漬制品成型影響很大，膠膜收縮率過低會導(dǎo)致制品變形、滑脫模具等問題[19]，而膠膜收縮率過高對產(chǎn)品尺寸影響很大，如注模制品中的乳膠枕頭、床墊等，收縮率過高，會導(dǎo)致尺寸降低而不合格，生產(chǎn)中多采用油酸鉀、蓖麻油酸鉀和SDS 等降低收縮率生產(chǎn)乳膠海綿制品。

本研究中4 種穩(wěn)定劑為低氨、無氨濃縮膠乳生產(chǎn)中常用穩(wěn)定劑，結(jié)果表明，氨對膠膜性能影響很?。籏OH 對膠乳成膜和硫化抑制作用最大，用量不宜超過濃縮膠乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.2%；SDS 和月桂酸鉀對膠膜物理機(jī)械性能影響較小，其中，SDS 用量不宜超過0.3%，月桂酸鉀用量不宜超過0.2%。