離心處理對2個品系天然橡膠粒徑、分子量及性能的影響

摘""要：天然橡膠（NR）作為重要的工業(yè)原料和戰(zhàn)略資源，其組分結構與性能受橡膠樹品系、加工方法等因素的影響，導致質(zhì)量穩(wěn)定性有較大差異。通過研究不同離心次數(shù)制備的天然橡膠的粒徑與分子量變化，探討其對橡膠組分與性能的影響，對獲取高質(zhì)量橡膠有重要意義。本研究選取熱研73397和PR107兩個橡膠品系，通過不同離心次數(shù)處理，探究其對膠乳粒徑、生膠的分子量和理化性質(zhì)、硫化膠性能的影響。結果表明：離心處理后，2個品系膠乳的粒徑均隨離心次數(shù)的增加而增大，粒徑分布更集中，熱研73397的粒徑大于PR107；分子量隨離心次數(shù)的增加而降低，分子量分布變窄；隨著離心次數(shù)增加，2個品系的灰分、凝膠含量、氮含量及門尼黏度均下降，硫化時間延長，但抵抗貯存硬化能力增強，拉伸強度和撕裂強度有所降低，2個品系所得硫化膠的耐老化性隨離心次數(shù)增加而降低。此外，離心處理提高了橡膠的玻璃化轉變溫度（Tg），增強了橡膠抗?jié)窕阅?，橡膠的滾動阻力和生熱性增加。

關鍵詞：天然橡膠；膠乳粒徑；分子量；理化性能；力學性能中圖分類號：S794.1""""""文獻標志碼：A

Effects"of"Centrifugal"Treatment"on"Particle"Size，"Molecular"Weight，"and"Properties"of"Natural"Rubber"from"Two"Cultivars

ZHAO"Qingyun1，"FAN"Yihao1，"LIAO"Jianhe1，2，"ZHENG"Jiagang1，"LIAO"Xiaoxue1，2，"YU"Rentong1，2，"ZHAO"Yanfang1，2*

1."School"of"Materials"Science"and"Engineering，"Hainan"University，"Haikou，"Hainan"570228，"China;"2."Xishuangbanna"Halcyon"Rubber"Tech."Co.，"Ltd.，"Xishuangbanna，"Yunnan"666108，"China

Abstract："Natural"rubber"（NR）"is"an"important"industrial"material"and"strategic"resource."Its"composition，"structure，"and"properties"are"influenced"by"factors"such"as"the"rubber"tree"cultivar"and"processing"methods，"leading"to"significant"variations"in"quality"stability."By"studying"the"changes"in"particle"size"and"molecular"weight"of"natural"rubber"prepared"through"different"centrifugation"cycles，"this"research"explored"the"effects"on"rubber"composition"and"performance，"which"is"crucial"for"obtaining"high-quality"rubber."In"this"study，"two"rubber"cultivars，"Reyan"73397"and"PR107，"were"selected"to"investigate"the"impact"of"different"centrifugation"cycles"on"the"particle"size"of"latex，"molecular"weight，"physicochemical"properties"of"raw"rubber，"and"vulcanized"rubber"properties."After"centrifugation，"the"particle"size"of"the"latex"from"both"cultivars"increased"with"the"number"of"centrifugation"cycles，"and"the"particle"size"distribution"became"more"concentrated，"with"Reyan"73397"having"a"larger"particle"size"than"PR107."The"molecular"weight"decreased，"and"the"molecular"weight"distribution"narrowed"as"the"centrifugation"cycles"increased."With"more"centrifugation"cycles，"the"ash"content，"gel"content，"nitrogen"content，"and"Mooney"viscosity"of"both"cultivars"decreased，"the"vulcanization"time"extended，"but"the"resistance"to"storage"hardening"increased."However，"the"tensile"strength"and"tear"strength"were"reduced."The"aging"resistance"of"the"vulcanized"rubber"from"both"cultivars"decreased"with"the"increase"of"centrifugation"cycles."Furthermore，"centrifugal"treatment"increased"the"glass"transition"temperature"（Tg）"of"the"rubber，"enhanced"its"resistance"to"wet"sliding，"and"increased"the"rolling"resistance"and"heat"build-up"of"the"rubber.

Keywords："natural"rubber;"latex"particle"size;"molecular"weight;"physicochemical"properties;"mechanical"properties

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2025.05.021

天然橡膠（NR）由于兼具高彈性、耐疲勞、抗撕裂、低生熱等諸多優(yōu)良特性，在國防軍工和國民經(jīng)濟領域有著不可取代的地位[1-3]。作為一種天然合成高分子，由于其生物合成受橡膠樹品系、粒徑及分子量差異、非膠組分差異、加工方法等諸多因素影響，導致其結構和性能存在較大變異性，質(zhì)量穩(wěn)定性差。

在實際種植和培育橡膠樹的過程中，形成了諸多橡膠樹品系，如RRIM600、熱研72059、PR107、云研772、熱研73397等[4-6]。不同品系橡膠樹在種植和培育過程中對氣候、土壤等諸多因素的響應不同，加上不同品系本身的基因變異，各個品系的天然橡膠在成分組成、結構組分差異（如蛋白質(zhì)、酯含量等）[7-10]、分子量及分子量分布、非膠組分的種類和含量上均表現(xiàn)出各自獨有的特性，進而影響到后續(xù)制品的各項性能[11-13]。不同品系天然生膠的性能不同，在進行一些品系對比時，熱研73397品系天然生膠加工性能較為優(yōu)異，硫化膠所需正硫化時間較其他品系更長[14]。同樣，對于混煉膠的硫化特性以及硫化膠的機械性能，不同品系之間也有差異[15-16]。

橡膠粒子的粒徑是天然膠乳中引起結構和性能變化的因素，對膠乳離心處理能得到粒徑小但數(shù)量眾多的小橡膠粒子和量少但粒徑大的大橡膠粒子。在離心制備濃縮膠乳的過程中粒徑較小的橡膠粒子隨膠清流出，同時大量游離蛋白也隨之被帶走[17]。不同品系不同粒徑大小的橡膠粒子非膠組分含量、支化和凝膠含量表現(xiàn)出顯著差異，小橡膠粒子中凝膠含量明顯高于大橡膠粒子，不同粒徑橡膠粒子分子量及其分布也不盡相同[18]，小橡膠粒子顯示為單峰分子量分布且平均分子量較高，大橡膠粒子表現(xiàn)為雙峰分布[19]。小橡膠顆粒中的橡膠鏈較長，大橡膠顆粒的分子量分布較寬，由小橡膠顆粒和大橡膠顆粒的乳膠制備的天然橡膠的結構和性能有明顯差異[20-21]。分子量分布與粒徑大小及磷脂存在密切關系，大橡膠粒子包含主要源自磷脂的支化點，以形成支化結構；小橡膠粒子主要由線性分子組成，沒有或存在少量支化[22-23]。SRIRING等[24-26]研究得到大橡膠粒子橡膠含有較多磷脂，形成較強的天然網(wǎng)絡。小橡膠粒子中含量較高的蛋白質(zhì)，其促硫化作用得以凸顯，且具有較大比表面積和較高蛋白質(zhì)含量使得其具有更高的交聯(lián)密度[27]。除磷脂外，蛋白質(zhì)以及一些金屬離子也參與橡膠支化結構的形成[28-29]。

大多離心研究只針對于單一品系進行，研究離心次數(shù)對不同品系橡膠粒徑、分子量、理化性質(zhì)、硫化膠性能等未見報道。因此，本研究對天然膠乳進行不同離心次數(shù)處理，探究離心處理對2個品系橡膠粒徑、分子量、理化性質(zhì)、硫化膠性能等的影響，建立天然橡膠粒徑大小分布、分子量大小分布與性能的對應關系，明確影響膠乳品質(zhì)的核心指標，為高品質(zhì)膠乳核心質(zhì)量指標的確定提供依據(jù)。

1""材料與方法

1.1""材料

1.1.1""主要材料與試劑""新鮮天然膠乳購自中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院試驗場；乙酸購自廣東光華科技股份有限公司；促進劑M購自上海麥克林生化科技股份有限公司；硬脂酸、氧化鋅、五氧化二磷（P2O5）購自國藥集團化學試劑有限公司；四氫呋喃、硫酸購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；硫黃：市售；十二烷基硫酸鈉（SDS）購自上海易恩化學技術有限公司。

1.1.2""主要儀器""LX-460碟式分離機（浙江輕機離心機制造有限公司）、LA-960激光粒度儀（Horiba）、Agilent"1260"Infinity"II凝膠滲透色譜儀（安捷倫）、XK160-320開放式煉膠機（揚州市道純試驗機械廠）、MDR-2000E無轉子硫化儀、MV2-2000門尼黏度儀（無錫市蠡園電子化工設備有限公司）、KS-II快速塑性計、RPI-140老化箱（北京澳瑪琦科技發(fā)展有限公司）、XHS邵爾硬度計（營口市材料試驗機有限公司）、BHO-401A老化試驗箱（上海一恒科學儀器有限公司）、凱氏定氮儀（濟南海能儀器股份有限公司）、AL-7000-SU2萬能拉力試驗機（高鐵科技股份有限公司）、DISCOVER"DSC250差示掃描量熱儀（美國熱分析儀器公司）、TL9000熱重分析儀（Perkin"Elmer）、動態(tài)機械分析儀（德國耐馳）。

1.2""方法

1.2.1""不同離心次數(shù)天然膠乳的制備""將所取的2個品系新鮮膠乳（原乳）經(jīng)補氨處理后，加入0.2%的SDS，攪拌均勻，采用工廠的離心機進行離心處理，分別得到離心1次、2次的濃縮膠乳，再根據(jù)其干膠體積比為1∶1分別將原乳、離心1次、離心2次的濃縮膠乳進行兩兩混合，得到6個不同膠乳樣品，分別將其編號為FNRL、L1、L2、FL1、FL2、L12。

1.2.2""生膠的制備""將所得膠乳樣品稀釋到25%，使用乙酸進行凝固。凝塊熟化24"h，采用壓片機和縐片機進行脫水、壓縐，制成厚度約5～"8"mm表面具有菱形花紋的膠片。將壓縐所得膠片放于陰涼通風處進行掛片，3"d后放入烘房中進行干燥，得到天然橡膠生膠。

1.2.3""混煉膠及硫化膠的制備""按照純膠配方每100"g天然橡膠添加硫黃3.5"g，氧化鋅6"g，硬脂酸0.5"g，促進劑M"0.5"g，將生膠與配合劑在開煉機上混煉得到混煉膠。混煉膠經(jīng)適當停放后，采用無轉子硫化儀測試混煉膠的硫化特性，并用平板硫化機按照145"℃×t90進行硫化，制得硫化膠。

1.2.4""項目測試""（1）膠乳粒徑。采用LA-960激光粒度分析儀分析，膠乳遮光度為1.388，水為介質(zhì)。天然橡膠生膠的分子量及分子量分布采用凝膠滲透色譜表征，溶劑為四氫呋喃。

（2）灰分含量?；曳趾扛鶕?jù)GB/T"4498—1997標準進行測試。氮含量按照GB/T"8088—2008標準測定。

（3）凝膠含量。稱取約0.1"g的天然橡膠生膠（記為m0），以四氫呋喃作為溶劑，浸泡1周后，采用GL-21M冷凍離心機進行離心分離，得到沉淀物。取一個稱量皿，稱取重量（m1），將沉淀物倒入其中，在100"℃下烘干至恒重，然后稱取總重量（m2）。凝膠含量（A）計算公式：

（4）塑性初值（P0）。P0按照GB/T"3510—1992，采用KS-II快速塑性計進行測試，溫度為100"℃，預熱1"min，測試4"min。P30按照GB/T"3517—2002標準，采用老化試驗箱對樣品進行老化（140"℃，30"min），采用KS-II快速塑性計進行測試。塑性保持率（PRI）的計算公式：

（5）門尼黏度。門尼黏度按照GB/T"1232.1—"2000標準進行測試，測試溫度為100"℃，時間為4"min。

（6）差示掃描量熱分析（DSC）。剪取3～10"mg生膠試樣，測試的溫度范圍–80～80"℃，升溫速率為10"℃/min。熱重分析（TGA），剪取3～10"mg生膠試樣，測試的溫度范圍為室溫至600"℃，以10"℃/min速率升溫，N2氣氛。

（7）硫化特性和物理機械性能。硫化特性和物理機械性能按照GB/T"16584—1996標準，取5～6"g混煉膠在無轉子硫化儀上進行測試，測試溫度為145"℃。

（8）其他指標測定。按照GB/T"528—1998、GB/T"529—2008標準對硫化膠拉伸強度進行測定；按照GB/T"531.1—2008標準測試硫化膠的硬度；按照GB/T"528—1998標準對試樣進行老化試驗。

（9）動態(tài)熱機械分析。測試條件：N2氣氛、應變0.1%、頻率10"Hz、溫度范圍–80～80"℃、升溫速率3"℃/min。

1.3""數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均取3次重復平均值，采用Origin軟件進行數(shù)據(jù)處理及分析。

2""結果與分析

2.1""膠乳粒徑

由圖1可知，熱研73377和PR107兩個品系的膠乳離心后膠乳粒徑分布曲線發(fā)生右移，且橡膠粒子的平均粒徑隨離心次數(shù)梯度遞增，粒徑分布也愈發(fā)集中，混合樣品居于二者之間。不同離心次數(shù)膠乳的粒徑D50、D90同圖1所示趨勢一致，D50、D90粒徑隨離心次數(shù)遞增，混合樣品居于二者之間。同時，不同品系膠乳的粒徑有一定差別，熱研73397的粒徑大于PR107?？傮w而言，1次離心能使膠乳粒徑增幅增大，2次離心增幅減緩。在相同處理條件下，2個品系粒徑存在差異，也說明橡膠的粒徑受到橡膠品系的影響。

2.2""分子量大小及其分布

由圖2可知，離心處理能降低天然橡膠的數(shù)均分子量（Mn）、重均分子量（Mw），與粒徑變化趨勢相反。熱研73397的Mn、Mw均隨離心次數(shù)的增加而降低；PR107的Mw隨離心次數(shù)增加而降低，而Mn只表現(xiàn)出離心后的降低趨勢?；旌蠘悠返腗n和Mw無明顯變化。

在相同處理條件下，PR107的Mn和Mw較熱研73397大。但二者變化幅度趨勢相同，其中離心1次降低的幅度較大，離心2次降低的幅度稍小。由表1可知，2個品系的分子量分布系數(shù)（PDI）表現(xiàn)出相同的趨勢，均隨著離心次數(shù)的增加，PDI減小，即分子量分布變窄，對于混合樣品，Mw、Mn和PDI趨勢不明顯。2個品系的PDI差異較大，在相同處理條件下表現(xiàn)出不同特征?？梢姡烊幌鹉z分子量與橡膠粒子粒徑之間的關系受到橡膠樹品系的影響，離心對熱研73397的影響更大。

2.3""天然橡膠生膠性能

2.3.1""生膠理化性能及門尼黏度""2個品系不同離心次數(shù)所得天然生膠的灰分含量、氮含量、凝膠含量、門尼黏度測試結果如圖3所示。離心后的橡膠其灰分隨離心次數(shù)梯度下降，混合樣品介于二者之間，且PR107各項數(shù)值大于熱研73397。原因是在離心過程中，密度較大的無機鹽和雜質(zhì)隨膠清流走，但密度小的并沒有除去，隨濃縮膠乳流走。2個品系原乳制成的干膠中，PR107的灰分含量明顯高于熱研73397，表明PR107中無機鹽含量明顯高于熱研73397。

由2個品系不同處理方式的氮含量可知，以原乳所制備的干膠中，2個品系樣品的氮含量相差不大，但氮含量均為最高。這是由于粒徑較小的橡膠粒子攜帶蛋白質(zhì)含量較高或者一些游離蛋白隨離心分離被除去，導致各級分樣品的氮含量均隨離心次數(shù)增大而降低。相較于PR107，熱研73397經(jīng)過1次離心分離后的樣品氮含量降幅較大，可能是熱研73397品系的原乳中含有較多游離蛋白，在離心分離過程中殘留在膠清中。而對于2個品系的混合樣品，都居于混合前的2個樣品之間。在不同品系中，氮含量與粒子粒徑的關系變化規(guī)律一致，但同一處理條件下的氮含量不盡相同，這表明天然橡膠的組分構成與粒子粒徑的關系受橡膠樹品系的影響[30]。

離心后2個品系橡膠的凝膠含量均有下降趨勢，且隨離心次數(shù)的增加而降低，PR107各級凝膠含量明顯高于熱研73397。且PR107在相同處理條件下Mn和Mw均大于熱研73397，其粒徑均小于熱研73397，表明橡膠凝膠含量大小不僅受到品系的影響，還與橡膠粒徑及其分子量之間有很大聯(lián)系。即橡膠粒子產(chǎn)生凝膠的機制和程度在不同品系的橡膠樹中有所不同，橡膠分子結構與粒子粒徑的關系受到橡膠樹品系的影響。

2個品系的門尼黏度有一定差別，PR107明顯高于熱研73397。熱研73397離心1次對門尼黏度的影響較大，但PR107離心2次后的門尼黏度與離心1次差別不大，結合其氮含量趨勢來看，橡膠的門尼黏度與其蛋白質(zhì)之間有一定的聯(lián)系，蛋白質(zhì)促進橡膠中一些網(wǎng)絡結構的形成，使其門尼黏度增大。

2.3.2""門尼應力松弛""門尼應力松弛與網(wǎng)絡結構相關，網(wǎng)絡結構密度越高松弛速率越慢，達到平衡時門尼黏度保持率越高。熱研73397和PR107不同離心次數(shù)樣品的門尼應力松弛曲線如圖4所示。離心后熱研73397橡膠的松弛速率變快，門尼黏度保持率變低，且隨離心次數(shù)增加松弛速率加快，混合后樣品能明顯提高其門尼黏度保持率。離心同樣使PR107橡膠松弛速率加快，門尼黏度保持率降低，但隨離心次數(shù)增加，其門尼黏度保持率幾乎不變，混合樣品同樣無明顯變化。由上述分析可知，膠乳離心次數(shù)能降低橡膠纏結網(wǎng)絡結構，生膠加工中有增塑作用。

2.3.3""生膠P0和PRI""2個種品系不同離心次數(shù)所得天然橡膠生膠的P0、PRI和加速貯存硬化值（ΔP）測試結果如圖5所示。對于未經(jīng)離心處理（原乳）的2個品系天然橡膠，以PR107的P0值最高，表明其分子量較大，熱研73397的P0值較低，表明其分子量較小，這與圖2所測結果相符。2個品系的PRI均高于60，其大小順序為PR107＞熱研73397，表明PR107生膠耐老化性更優(yōu)。隨著離心次數(shù)的增加，2個品系的P0、PRI均呈現(xiàn)下降趨勢，且離心1次的下降幅度最大，離心2次的樣品性能與1次相近，混合樣品的性能基本介于二者之間，這是由于橡膠中蛋白質(zhì)能提高橡膠的耐老化性，而膠乳經(jīng)過離心后使得蛋白質(zhì)減少，從而橡膠的耐老化性降低。其ΔP隨離心次數(shù)的增加而遞減，表明離心后其抵抗貯存硬化效果明顯。2個品系的原乳與離心后樣品混合后，其貯存硬化明顯，因為鮮膠乳經(jīng)離心后，其中某些易使橡膠發(fā)生貯存硬化的物質(zhì)被除去，使橡膠的交聯(lián)網(wǎng)絡難以形成。

2.4""天然橡膠混煉膠的硫化特性

由圖6、表2可知，就原乳樣品而言，PR107的焦燒時間（t10）、正硫化時間（t90）較長；熱研73397稍短，最高轉矩（MH）、最低轉矩（ML）、MH-ML二者相近。整體來看，PR107的硫化時間短于熱研73397，這是因為蛋白質(zhì)在橡膠中有促進硫化作用，PR107中蛋白質(zhì)含量高于熱研73397，從而使得硫化時間縮短。熱研73397經(jīng)離心后，其混煉膠的t10和t90明顯增加，說明離心處理能增加天然橡膠的加工操作安全性，但也延長了硫化時間。離心1次的t10和t90較離心2次長，說明再次離心能縮短硫化時間，起到加速硫化的作用。對于PR107，其離心1次后混煉膠的t10和t90明顯增加，但離心2次后其混煉膠的t10和t90低于原乳，說明2次離心有促進硫化的作用。對于混合后的膠樣，熱研73397原乳混合樣品介于二者之間，1次與2次混合樣品凸顯1次離心特性，PR107無明顯規(guī)律。熱研73397混煉膠的MH、ML以及MH-ML值均隨離心次數(shù)的增加而下降，其膠料硬度降低，流動性增加；PR107離心后混煉膠的MH、ML以及MH-ML均降低，2次離心大于1次離心?？偟膩碚f，離心對天然橡膠的焦燒時間和硫化時間影響較大，膠樣的硫化特性受到橡膠品系的影響。

2.5""天然橡膠硫化膠的性能

2.5.1""物理機械性能""由圖7A可知，離心后橡膠撕裂強度下降，熱研73397較PR107降幅明顯。PR107離心1次和離心2次撕裂強度無明顯差異。由圖7B、圖7C所示，300%定伸應力所呈現(xiàn)的趨勢與撕裂強度基本一致。2個品系的橡膠離心后拉斷伸長率上升，拉斷伸長率基本在830%左右。由表3可知，2個品系原乳所制硫化膠的硬度相近，混合膠樣也在二者之間，基本與硫化特性中MH值的變化趨勢一致。

2.5.2""熱空氣老化性能""各樣品硫化膠經(jīng)100"℃×"24"h老化后的性能如表4所示。離心次數(shù)對橡膠的耐老化性能影響較大。2個品系天然橡膠老化后的邵爾A硬度變化相似，對比發(fā)現(xiàn)，隨離心次數(shù)增加，硫化膠耐老化性降低，2次離心耐老化性較差。由硬度變化、拉伸強度保持率、拉斷伸長率保持率可知，PR107的耐老化性能較好。

2.6""微觀性能

2.6.1""生膠DSC""采用DSC對熱研73397、PR107生膠進行測試，結果如圖8、表5所示。離心導致生膠玻璃化轉變溫度（Tg）稍有升高，說明離心前橡膠中分子鏈更難發(fā)生運動，與生膠樣品高硬度的表現(xiàn)相一致。PR107的Tg低于熱研73397，表明橡膠的Tg一定程度上受到橡膠品系的影響，但2個品系主要成分均為橡膠烴，從各樣品的Tg來看總體差異不大，均在-63"℃左右。

2.6.2""生膠TG及DTG""2個品系的TG及DTG曲線如圖9所示。2個品系都只有一條分解峰。表6為2個品系生膠熱失重數(shù)據(jù)，2個品系離心后其初始降解溫度（T0）均有升高趨勢，因為膠乳離心后蛋白質(zhì)的脫出對橡膠的熱穩(wěn)定性有影響。其最大失重速率溫度（Tp）以及終止溫度（Tf）基本無變化。

2.6.3""硫化膠DMA""為了考查離心對硫化天然橡膠動態(tài)粘彈性的影響，對樣品進行了DMA測試，結果如圖10和表7所示。由圖10A可知，熱研73397離心后橡膠儲存模量降低，而二者混合后使得儲存模量大大降低。由圖10B可知，PR107離心后儲能模量增大，混合樣品介于二者之間，熱研73397原乳以及離心1次膠樣儲能模量遠大于PR107。損耗角正切tanδ的峰值可反映材料的內(nèi)損耗，所對應的溫度可比較準確地反映聚合物分子鏈段或基團開始運動的Tg。由圖10C、圖10E可知，2個品系離心后均使得tanδ峰值降低，曲線有右移趨勢，表明離心前后橡膠內(nèi)損耗以及Tg存在明顯差異。

通常0"℃時的tanδ對應膠料的抗?jié)窕阅?，其值越大，膠料的抗?jié)窕阅茉胶茫?0"℃時的tanδ對應膠料的滾動阻力，其值越小，膠料的滾動阻力和生熱越小[31]。由表7、圖10D、圖10F可知，離心可增強膠料抗?jié)窕阅?，品系PR107抗?jié)窕阅軆?yōu)于熱研73397，同時離心也可使橡膠滾動阻力和生熱增大。PR107滾動阻力以及生熱小于熱研73397，隨溫度增加，滾動阻力以及生熱減小。

3""討論

離心處理對橡膠各組分的分離有顯著效果。離心處理過程中大小橡膠粒子分離，使得小橡膠粒子被甩出，粒徑分布隨之改變。大小橡膠粒子展現(xiàn)出不同的分子量分布，大橡膠粒子為雙峰分布，小橡膠粒子為單峰分布[19]。橡膠粒子的相對分子質(zhì)量較大，小橡膠粒子在濃縮膠乳中含量越多，混合膠乳的相對分子質(zhì)量隨之增大；隨著小粒子含量的增加，濃縮膠乳樣的平均粒徑不斷減少[32]。本研究采用不同離心次數(shù)對2個品系新鮮膠乳進行離心處理，研究離心處理對不同品系天然橡膠粒徑、分子量及性能的影響。隨著離心次數(shù)的增加，橡膠粒子的平均粒徑增大，分布范圍變窄，熱研73397的粒徑普遍大于PR107，說明橡膠的粒徑不僅受離心影響，還與品系有關。此外，離心次數(shù)也導致2個品系的分子量和分子量分布發(fā)生變化，離心處理能降低天然橡膠的Mn和Mw，且PDI隨離心次數(shù)的增加而減小，PR107的分子量較熱研73397大，橡膠的分子量大小及分布不僅受離心影響，還與品系有關。

非膠組分對天然橡膠性能有較大影響，橡膠粒子大小與表面吸附的蛋白質(zhì)以及磷脂有關，對硫化特性、生膠及硫化膠的各項性能上也有較大影響[25]。本研究中離心處理時大量非膠組分被甩出，其中包括一些蛋白質(zhì)以及無機鹽等，使得天然橡膠的灰分含量、凝膠含量、氮含量和門尼黏度隨離心次數(shù)的增加而降低；蛋白質(zhì)對橡膠硫化特性有顯著的影響，有一定的促硫化作用；2個品系的硫化特性也因離心次數(shù)不同而改變，PR107中蛋白質(zhì)含量較高，硫化時間縮短，且離心處理膠乳次數(shù)多延長了膠樣的硫化時間。

大小粒子之間有協(xié)同作用，二者之間占比不同，相應性能也不同。隨著小橡膠粒子的甩出，橡膠的纏結網(wǎng)絡結構降低，顯著降低了橡膠的松弛速率和門尼黏度保持率，尤其是熱研73397，隨著離心次數(shù)的增加，這些變化更為明顯，同時因為缺少小橡膠粒子的緣故，橡膠網(wǎng)狀密度降低，拉伸強度等也隨之降低。橡膠品系之間也有差異，PR107較熱研73397的耐老化性更好，離心處理對PR107的撕裂強度的影響不大，而熱研73397的撕裂強度下降明顯。儲能模量顯示出2個品系對離心的不同響應，PR107儲能模量增加，熱研73397則下降。離心處理不僅影響橡膠的加工特性，還在一定程度上改變了其熱穩(wěn)定性和抗?jié)窕阅堋？傮w來看，離心處理對不同品系天然橡膠粒徑、分子量及性能有較大影響。

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