电泳法絮凝橡胶机理研究及产业化应用

发布时间：2023-03-27 01:54

　　目前天然橡胶的工业化生产工艺主要采用加酸絮凝的方式使天然胶乳凝固,存在很多弊端。利用新技术制备具有高质量的天然橡胶已成为目前急需解决的问题。基于天然胶乳粒子带电的特性以及电泳法突出的优点,本课题创造性的提出了电泳絮凝天然胶乳的方法,从机理研究到工艺可行性探索再到设计改进电泳絮凝设备,完成了小试设备、中试设备、工业化设备及产业化工艺参数的研究。电泳絮凝出的天然橡胶各项性能跟烟片胶相当。本论文的主要工作及结果如下:1.采用实验装置对电泳絮凝浓缩天然胶乳做可行性探索,将不同固含量天然胶乳絮凝后电泳胶性能与烟片胶性能对比。结果表明:电泳法絮凝天然胶乳不会破坏其结构,也不会引入其他物质,由TGA测试得出所含灰分为2.08～2.98%,比烟片胶所含灰分3.41～5.25%低;从硫化特性上,由T10可以看出加工安全性较烟片胶好;机械力学性能跟烟片胶相当,而且电泳胶拉伸强度可以达到35.6Mpa。2.采用新鲜的天然胶乳进行电泳絮凝实验,与传统酸絮凝工艺进行六项指标检测对比。结果表明:电泳胶六项指标达到国家标准,且各项指标中,杂质含量为0.02%,氮含0.36%,灰分含量0.21%,稍优于烟片胶和酸絮胶...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 天然橡胶概述
        1.2.1 天然橡胶的历史及现状
        1.2.2 天然胶乳成分
        1.2.3 天然橡胶初加工
    1.3 天然胶乳传统絮凝方法
    1.4 天然胶乳的稳定及絮凝机理介绍
    1.5 电泳介绍
        1.5.1 电泳沉积
            1.5.1.1 电泳沉积机理
            1.5.1.2 电泳沉积影响因素
        1.5.2 电泳涂装
            1.5.2.1 电泳涂装机理
        1.5.3 电泳检测
    1.6 白坚木皮醇
        1.6.1 白坚木皮醇简介
        1.6.2 历史研究与现状
        1.6.3 生物活性
        1.6.4 作为手性药物合成原料
        1.6.5 提纯分析
    1.7 本课题选题创新点、目的与意义
第2章 实验方案与测试表征
    2.1 原材料和配方
        2.1.1 原材料
        2.1.2 实验配方
    2.2 实验设备
    2.3 实验方案
        2.3.1 电絮凝设备设计与工艺条件摸索
            2.3.1.1 实验可行性探索
            2.3.1.2 工艺条件及影响电泳实验的因素
        2.3.2 不同固含量的胶乳的配制
        2.3.3 电泳法提取胶乳实验过程及提取效率实验
            2.3.3.1 间距对比试验
            2.3.3.2 絮凝时间对比实验
            2.3.3.3 浓度对比试验
        2.3.4 能耗实验
        2.3.5 电泳后胶乳余液中白坚木皮醇检测
    2.4 测试和表征
        2.4.1 生胶性能测试
        2.4.2 混炼胶性能测试
        2.4.3 工厂六项检测
        2.4.4 余液测试
        2.4.5 电场分析仿真模拟
            2.4.5.1 仿真模拟内容
            2.4.5.2 仿真模拟意义
第3章 结果分析与讨论
    3.1 电泳絮凝橡胶机理研究、效率与能耗实验
        3.1.1 电泳絮凝橡胶机理研究
        3.1.2 电凝效率实验
            3.1.2.1 不同电极材料对比实验
            3.1.2.2 间距对比试验
            3.1.2.3 絮凝时间对比实验
            3.1.2.4 浓度对比试验
        3.1.3 能耗实验
    3.2 电泳絮凝设备设计
        3.2.1 板状电极连续性实验设计
        3.2.2 辊筒型石墨电极设计
        3.2.3 不锈钢电极设计
        3.2.4 放大辊筒不锈钢电极装置设计
        3.2.5 中试设备设计
        3.2.6 工业化设备设计
        3.2.7 小结
    3.3 板电极设备出胶测试
        3.3.1 生胶性能测试
            3.3.1.1 红外光谱分析
            3.3.1.2 TGA分析
        3.3.2 纯胶性能测试
            3.3.2.1 硫化性能测试
            3.3.2.2 物理机械性能测试分析
            3.3.2.3 rpa加工性能分析
        3.3.3 炭黑胶性能分析
            3.3.3.1 硫化特性分析
            3.3.3.2 物理机械性能分析
        3.3.4 工业化六项指标测试
        3.3.5 不同固含量胶乳的出胶效率测试
        3.3.6 小结
    3.4 改进电极装置—石墨辊电极出胶质量测试
        3.4.1 电泳实验过程演示
        3.4.2 不同固含量胶乳的絮凝效率、提取率实验
            3.4.2.1 不同固含胶乳电泳絮凝出胶率和出胶含水率实验
            3.4.2.2 电泳前后胶液清澈度对比
            3.4.2.3 对电泳清夜进行电镜扫描测试
        3.4.3 对石墨辊电极出胶做性能测试
            3.4.3.1 生胶性能测试
            3.4.3.2 纯胶性能测试
            3.4.3.3 小结
    3.5 不锈钢放大辊电极电泳胶测试
        3.5.1 红外光谱分析
        3.5.2 TGA分析
        3.5.3 纯胶硫化特性
        3.5.4 纯胶配方机械物理性能检测
        3.5.5 交联密度分析
    3.6 中试工艺改进
        3.6.1 中试设备改进
        3.6.2 工艺改进
    3.7 余液检测
        3.7.1 对胶乳电泳余液液体进行红外测试
        3.7.2 对胶乳电泳余液真空烘干后得到的固体粉末进行红外测试
        3.7.3 对真空干燥后得到的固体进行DSC测试
        3.7.4 对胶乳电泳余液进行薄层层析
        3.7.5 旋光性检测
        3.7.6 HPLC检测余液中白坚木皮醇含量
            3.7.6.1 浓缩胶乳中白坚木皮醇含量检测
            3.7.6.2 鲜胶乳中白坚木皮醇含量检测
            3.7.6.3 胶清中白坚木皮醇含量
        3.7.7 余液中蛋白质含量测试
        3.7.8 小结
    3.8 电场分析仿真模拟
        3.8.1 仿真模拟机理与操作过程
        3.8.2 仿真结果分析
        3.8.3 小结
第四章 结论
参考文献
致谢
研究成果
作者和导师简介
专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书



本文编号：3772145