摘要：天然胶乳具有优异的综合性能，适宜制备各种乳胶制品。本文简述了天然乳胶的概述与性质，以及浅谈了天然乳胶制品的优缺点及发展，并探讨了天然乳胶的改性研宄。
关键词：性质；研究；发展
一、天然乳胶的概述
随着弹性体在工业和生活中的使用范围日趋广泛，为了满足人们对弹性制品性能更高的要求，对于弹性体材料的改性成为了各国研宄者工作的重点。天然乳胶制品作为一种重要的弹性体材料，被广泛应用到各个领域中，其主要用于医用薄膜制品，例如天然乳胶医用手套、避孕套、医用导管等。尽管目前市场上存在着各种合成弹性体材料，但是天然乳胶还是凭借着其优异的成膜性和回弹性成为医用弹性制品的首选材料。
天然乳胶是通过割破三叶胶橡胶树（产于南美洲）外皮[3]，从橡胶树的流出液中提取而来。通常这些分泌胶体的固含量在37%左右，除此之外像杜仲、银色橡胶菊、橡胶草等一些天然植物中也能分泌天然乳胶。目前，我国的海南、云南和广东等地区有着富饶的天然橡胶资源，中国已经成为世界上重要的产胶国之一。
二、天然乳胶的性质
由于不同批次的天然乳胶成分存在不稳定性，因此在使用之前，需要对天然乳胶各方面性质进行测定，如浓度、相对密度、點度等。
1.浓度
乳胶的浓度用总固含量和干胶含量表征，乳胶的总固含量是指乳胶中除水和挥发性物质后乳胶固体的含量，用百分号表示；干胶含量定义为檢胶的含量。新鲜乳胶的浓度通常会随着季节或者树的生长情况变化，其固含量在37%左右浮动。
2.粘度
新鲜胶乳的黏度通常在12-15rnPa.s左右，其點度会随着固含量升高而增大。当固含量达到一定程度后，乳胶黏度会骤然增大，造成乳胶凝结。
3.相对密度
新鲜胶乳的相对密度大小取决于乳清密度和橡胶经的密度，乳清的相对密度为1.02，橡胶烃的相对密度为0.90，因此新鲜胶乳的相对密度大约在0.96-0.98，其中橡胶经含量和乳胶相对密度是呈递减函数。
4.表面张力
天然乳胶表面湿润性与表面张力有关，在成膜过程中天然乳胶中的蛋白质与憐脂会迁移到膜表面，从而降低其表面张力，通常天然乳胶膜的表面张力为40mN/m。在工业生产中，为了制备一些天然橡胶基复合材料，可通过添加一些表面活性剂方法进一步降低其表面张力，提高材料间的粘着力。
5.H值
天然乳胶的胶粒稳定性会受到：pH值的影响，新鲜的天然乳胶呈弱碱性，pH在7.5左右，但是天然乳胶在长时间忙存过程中，其pH值会逐渐降低，这是因为胶乳中的细菌和酶会发生作用。当pH降低至7以下，乳胶会发生凝固，因此工业中利用酸沉淀获取固体胶料，以便其运输。
三、天然乳胶制品的优缺点及发展
随着医学领域对疾病传播的关注，带有阻隔性的医用乳胶手套的使用数量正在飞速的增长。根据美国食药监局（USFDA）做出的统计表明美国进口乳胶量从1986年的10亿吨己经增长到1997年的230亿吨，全球每年要至少消耗600亿双乳胶手套，其中发达国家的使用量占全部消耗量的四分之三。
近些年，国内医用乳胶制品的市场需求也在不断地增长。马来西亚、泰国等东南亚国家作为檢胶树的原产国，大量发展乳胶制品市场，导致市场竞争日益激烈，对于乳胶改性技术的研究成为了重要的研宄课题。
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天然乳胶在具有高弹性、良好成膜性和绝缘性等众多优点的同时，天然乳胶及其制品也存在着不可忽视的缺陷：天然乳胶中的主要成分是聚异戊二稀，存在不饱和C=C双键，其极易在强光、富氧、高温、高湿度的条件下断裂，引起乳胶制品的老化；天然乳胶制品由于是非极性的，其在非极性溶剂中容易溶胀；未改性的天然乳胶薄膜的拉伸强度不高。
除此之外，在过去的10年里，出现了大量关于乳胶制品的致敏性问题的报道。这种致敏问题在经常佩戴医用手套的医务工作者中频繁发生。人们通过研宄发现这种过敏性主要归咎于天然乳胶制品的原料中存在致敏性蛋白，我们知道乳胶中的蛋白质种类很多，其中一些可溶性蛋白会对人体皮肤引起致敏反应。为了改善天然乳胶致敏问题，最早有人尝试在制作医用手套的过程中进行脱蛋白处理。但是蛋白质水解生成的氨基酸会在橡胶硫化过程中起到催化作用，同时乳胶中氨基的含量也会影响乳胶制品的力学性能。1<_3出^68011等人通过表面接枝包覆一层有机物的方式，在不降低天然乳胶制品的性能同时，解决了降低蛋白溢出的问题。
在工业生产中为了制备出性能较好的乳胶制品，通常会在天然胶乳中添加大量的助剂，这些助剂主要有硫化剂、促进剂、活性剂和交联剂，这些助剂都在乳胶工艺中起着重要的作用；此外，为了延长乳胶制品的使用寿命，乳胶制品中还会加入防老剂、抗紫外助剂以及阻燃剂之类的防护助剂。
由于绝大部分的天然乳胶制品都是和人体直接接触的，过多的助剂残留可能会对人体产生影响。出于对使用者健康方面的考虑，希望通过加入一些无毒害的有机助剂或者天然改性物提高天然乳胶的机械性能、耐老化性能等，以降低乳胶制品工艺中对于助剂的依赖。
四、天然乳胶的改性研宄
天然乳胶传统改性添加物主要包括碳化有机化合物和无机纳米粒子两类，炭黑材料占据90%的填料市场。近几年，出于对于环境问题的考虑，研宄者更多的关注一些天然改性物用于补强弹性体材料，如纤维素、淀粉、竹纤维等。天然材料有以下几个优点：可再生、可持续和良好的生物相容性。通过深入研究，人们已经可以解释部分天然物质和弹性体之间的相互作用，这些结果有利于天然材料对天然乳胶改性的研宄。
天然乳胶制品的机械性能提高与否取决于填充物和聚合物的结构以及生产工艺，不同的生产工艺所制得的天然乳胶制品的交联网络是不同的。例如，炭黑在乳液下共混天然乳胶所制备的弹性体，其机械性能要明显优于通过传统溶融工艺所制备的产物利用饶注法将一些生物材料填充到橡胶中，改性后的橡胶通常有很高的弹性模量，而那些用溶融法制备的弹性模量却很低，这种性能上的差异都是由于材料结构不同造成的。
林桂等人成功地用粒径为20?40 nm的纳米二氧化钛补强天然乳胶，通过纳米二氧化铁在橡胶基体中的分散结构的表征以及对复合材料物化性能的测试。结果得知，纳米二氧化钛在天然乳胶中表现出良好的分散性，同时在橡胶复合材料中起到良好的抗菌作用，而且随着纳米二氧化钛用量的增加，杀菌性能明显的提高。
徐海燕等采用原位接枝法将炭黑接枝到天然橡胶表面，与传统炭黑的补强工艺相比，这种接枝橡胶制品的交联网络程度更大，综合力学性能更好。此外，随着纳米技术改性的不断发展，以及对复合材料机理的更深层次的了解，天然乳胶纳米改性的研究在实践生产中取得了突破性的进展。
结束语
天然胶乳制品的性能受诸多因素的共同影响，从原材料到硫化工艺，再到硫化后处理过程。探究各因素与性能的内在联系，通过优化、控制工艺过程，使其性能提高。制品的性能多种多样，特殊场合要求制品有特殊的性能，如耐油、无异味、气密性、硬度、低蛋白等。因此有必要对这些因素进行系统深入的研究，以便得到高质量、满足人们日益增长的需要的天然乳胶制品。
参考文献：
[1]泰国将用橡胶作原料生产公路警示桩[J].橡胶参考资料.2018（02）
[2]对橡胶材料结构与黏弹性的分析探讨[J].李宁宁.中国石油和化工标准与质量.2016（14）
[3]胶乳型水基胶粘剂[J].李汉堂.世界橡胶工业.2017（05）
论文作者:罗冰吉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/26
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