第1章、新鲜胶乳基本性质门 第2节化学性质带 《天然橡胶加工学》 节新鲜胶乳 胶体性质 家 浓度 非胶物 相对密度 主讲：塞小雪教授 三、粘度 非子 联方式：13976121633 天然乳日 四、表面张力 QQ:490284801 五、电导率 、天热胶乳 限和胶性 第 赖培因素对胶乳 性质影 第1节新鲜胶乳的性质 (二)胶体裤液的性质 光学性质 ①丁道尔现象（用学打四配下？） 作地下沉成上界，你不特) 动餐整梵林精 菊力定，分幅保排德定的分状志不力作用下成上洋 性。 菊力幸不难定性：分散相因置力作用丽下次成上浮不德持分散秋状志的 性 子小于入射光的波长，产生了光散射现象的结 為力不维定分散相招结不能单个状右的性质。 3动力学性质 体原的分散相都具电婚中适司 布朝运动： 不规 胶体所闲 的运 产生的原因：其本质还是分子的热运动，是由于分散体 系中分散相粒子受周圈介质分子不斯碰撞的结果。 粒子在业击的过堰中，有些时候合力不等于果，就 作水不停意的运动。 胶乳的 1
1 《天然橡胶加工学》 主讲： 廖小雪 教授 联系方式 :139-76121633 QQ：490284801 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 第1章、新鲜胶乳基本性质 2020/11/9 第1节 新鲜胶乳 性质 一、胶体性质 二、橡胶粒子 三、非胶粒子 四、天然胶乳的 稳定性 五、天然胶乳的 成膜和胶凝性质 第3节 物理性质 一、浓度 二、相对密度 三、粘度 四、表面张力 五、电导率 第2节 化学性质 一、橡胶烃 二、非胶物质 第4节栽培因素对胶乳 性质影响 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 （一）、分散体系的几个稳定性的概念 分散体系：一种或几种物质分散在另一种物质中所组成的体系。 稳定性：分散体系保持分散度不变的性质。（即保持分散状态，不因重力 作用而下沉或上浮，也不相互聚结）。 动力学稳定性：分散相保持稳定的分散状态不因重力作用而下沉或上浮的 性质。 动力学不稳定性：分散相因重力作用而下沉或上浮而不能保持分散状态的 性质。 热力学（也称聚结）稳定性：分散相保持单个状态而不相互聚结的性质。 热力学不稳定性：分散相互相聚结，不能保持单个状态的性质。 第1节 新鲜胶乳的性质 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 一、胶体性质 （二）胶体溶液的性质 1.光学性质 ① 丁道尔现象(同学们回忆下？) ◘丁达尔效应：将一束会聚光线透过胶体时，在光束垂直 方向观察，在光的前进途径上看到一个发光的圆锥体的 现象。 产生的原因： 胶体粒子小于入射光的波长，产生了光散射现象的结 果。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 2.电学性质 电泳现象：一切胶体体系的分散相都具电场中运动的能 力，分散相粒子在电场中向带异电电极运动的现象。即： 在外加电场的作用下，分散相定向移动的现象。 电泳现象示意图 【显微镜观察】若将直流电通过天然胶 乳，便可观察到胶粒均移向阳极，并沉 积于电极上，表明胶粒带阴电荷。 虽胶粒很小（平均粒径约0.1μm ），表面积大，表面 能高，是“聚结不稳定体系”，但因胶粒通常情况下 带有阴电荷，同性电荷互相排斥，阻止胶粒的聚结， 从而提高了天然胶乳的“热力学稳定性”。 【结论】橡胶粒子电学性质是使天然胶乳具聚结稳定 性的主因之一。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 3.动力学性质 布朗运动：在显微镜观察到，胶体粒子是连续的不规则 运动，这种胶体所特有的运动称为布朗运动。 产生的原因：其本质还是分子的热运动，是由于分散体 系中分散相粒子受周围介质分子不断碰撞的结果。 粒子在撞击的过程中，有些时候合力不等于零，就 作永不停息的运动。 布朗运动示意图 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪
布朝运动对胶体性质的影响 (三)、天然胶乳的胶体性质 △美高了动力学德定性。 B有降低胶的热力学德定性始， 是属于胶体体系的容。 而且比 最的胶 更为 因为翼烈的布钢运动使胶粒相互查拉的次最增多面不易 复来 于率结，因此只有降低热力学德定性柏势。 天然乳的胶体望 但也不是建擅就会豪结，而基有一定条件，即当布朝运 天款改乳的成分 菊所具有的动徽大于粒粒偶相互排斥的劳船时，胶 L天然改通，和喷液散体性质的比较 教便会相互票结。 (三)天然胶乳的胶体性质 (四)天然胶乳的成份 。电学性质 天然胶乳是组分复杂的橡胶-水盖型分散体系，是瑰液散 用显撒镇现察到胶乳中缘胶粒子带有阴电荷，提高敌 体殿附亲表驶件后形成的一种特珠的胶体体系。 玻液酸体主要是镜数是。 力学 前力学性 亲液胶体主要是覆白质、类胞物等。 但 利用此性质可测定胶粒子的大小。 (四）天然胶乳的成份 (四)天然胶乳的成份 天然胶乳分散相和分散介质都是不均一的物质。（多相性） 分散介：分介为氧清。大部分是水，还含有蛋白员、 分散相：含橡胶粒子和时 橡胶粒子。 防、无机盐、等 附蛋 F以外的其它物质的总系，其中 含有水、蛋白质 无机盐、类等 明清：由离心后底晨部分冻干后得到的乳清属黄色体水津 液 ©源清：经过高速高心机所得到的清亮的乳清
2 布朗运动对胶体性质的影响 A.提高了动力学稳定性。 B.有降低溶胶的热力学稳定性趋势。 因为强烈的布朗运动使胶粒相互碰撞的次数增多而不易 于聚结，因此只有降低热力学稳定性趋势。 但也不是碰撞就会聚结，而是有一定条件，即当布朗运 动所具有的动能大于胶粒间相互排斥的势能时，胶 粒便会相互聚结。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 （三）、天然胶乳的胶体性质 根据胶体溶液的概念（三个特征）来衡量天然胶乳 是属于胶体体系的范围。而且比一般的胶体更为 复杂。 I. 天然胶乳的胶体类型 II. 天然胶乳的成分 III. 天然胶乳和疏液胶体性质的比较 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 （三 )天然胶乳的胶体性质 电学性质 用显微镜观察到胶乳中橡胶粒子带有阴电荷，提高胶 乳热力学稳定性。 动力学性质 胶乳中橡胶粒子呈连续不规则的运动，提高了胶乳动 力稳定性，但也有降低热力学稳定的趋势。 光学性质 利用此性质可测定橡胶粒子的大小。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 （四)天然胶乳的成份 天然胶乳是组分复杂的橡胶-水基型分散体系，是疏液胶 体吸附亲液胶体后形成的一种特殊的胶体体系。 疏液胶体主要是橡胶烃。 亲液胶体主要是蛋白质、类脂物等。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 （四)天然胶乳的成份 天然胶乳分散相和分散介质都是不均一的物质。（多相性） 分散介质：分散介质为乳清。大部分是水，还含有蛋白质、 脂肪酸、无机盐、糖类等 乳清：胶乳中，除橡胶粒子以外的其它物质的总称，其中 含有水、蛋白质、脂肪酸、无机盐、糖类等 B乳清：由离心后底层部分冻干后得到的乳清属黄色体水溶 液 C乳清：经过高速离心机所得到的清亮的乳清。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 （四)天然胶乳的成份 分散相：含橡胶粒子和非橡胶粒子。 橡胶粒子：表面吸附蛋白质、类脂物等。 非橡胶粒子：包含FW粒子（脂肪、类脂物组成）黄色体 （蛋白质、类脂物组成）纤维状粒子（蛋白质组成）。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪
(五)天然胶乳和流液胶体性质的比校 液胶体 二、谦胶粒子 核、小液清 内容 1结构 有界面 2檬败粒于的形 大小 热力学不德定性热力学不缆定性 电不 洁构对胶乳性两 H变见 构术皮) 无成膜性 具有良好的成底性 (一)、橡胶粒子站构 护 1橡胶粒子结构分层：分为三层 橡胶粒子结构示意国 空餐胶。帽游乙华，由果合速小神状涂胶经分 使程致最不南配影由案合大、支链、网状漆 人（外层）保护层：绿持胶粒稳定，由蛋白质和类脂物构成。 满服不同品系的胶乳满鼎，几乎一样，不溶于丙眼 类脂物 品果的年性耗布选生 ● 材料料华工夏华底离分于转制工通系天格皮小工季（微）事小量 2胶乳加氯后橡胶胶粒保护层的变化 2胶乳加数后胶粒保护屠的变化 (1)蛋白质的水解 2)类脂物的水解 氨是碱性物质，蛋白质在酸、膜条件下都会发生水解作 进入乳清 用。 0
3 （五）天然胶乳和疏液胶体性质的比较 项目 疏液 胶体 天然胶乳 粒子 晶核、小液滴、无定形碎 高分子物形成的胶团 作用力 离子键、共价键、分子力 范德华引力 与介质亲和性 没有亲和性 吸附蛋白质后有亲和性 相界面 多相、有界面 多相、有界面 自由能 高 高 稳定性 热力学不稳定性 热力学不稳定性 热力学电位 不随溶胶的PH变化 随溶胶的PH变化 水化膜 较薄 较厚 粘度 小 大（有结构粘度） 浓度 小 大 凝胶含水量 极少 多 成膜性质 无成膜性 具有良好的成膜性 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 二、橡胶粒子 内容： 1 结构 2 橡胶粒子的形状、大小、数量 3 橡胶粒子大小的测定方法 4 橡胶粒子的大小、数量、结构对胶乳性质 和制胶工艺的影响 （一）、橡胶粒子结构 1.橡胶粒子结构 分层：分为三层 （内层）溶胶层：能溶乙醚苯，由聚合度小、球状橡胶烃分 子聚集而成； （中间层）凝胶层：不溶乙醚，由聚合度大、支链、网状橡 胶烃分子聚集而成； （外层）保护层：保持胶粒稳定，由蛋白质和类脂物构成。 磷脂:不同品系的胶乳磷脂，几乎一样，不溶于丙酮； 类脂物 中性脂：溶于丙酮，有甘油三酸脂、淄醇脂，不同 品系的胶乳中性脂几乎不同，所以其稳定性有异。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 橡胶粒子结构示意图 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 2.胶乳加氨后橡胶胶粒保护层的变化 （1）蛋白质的水解 （加氨后）蛋白质 缓慢水解 氨基酸（非表面活性物质）→ 全部进入乳清→胶粒保护层被破坏→降低胶乳稳定性。 氨是碱性物质，蛋白质在酸、碱条件下都会发生水解作 用。 另外蛋白质也会发生变性作用。从而失去保护胶粒的作 用，降低胶乳的稳定性。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 2.胶乳加氨后胶粒保护层的变化 2）类脂物的水解 类脂物 很快水解 高级脂肪酸 NH3 生成高级脂肪酸铵皂（表 面活性物质）。 此铵皂大部分吸附于胶粒表面，增加胶粒表面的阴电荷和 水化膜，加强胶粒保护膜，从而提高其稳定性。小部分 进入乳清。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪
(二)、橡胶粒子的形投、大小、数量 1形状大部分呈球形 2大小：0.02m-2um平均0.1um 3教量：脑干胶含量而安化，干整含量高、数量多 橡胶教于数与干胶含量成正比关系，即干胶含量地高 一定量的散乳教子黄输多。 1橡胶粒子的大小、数量、结构对胶乳性质的衫响 2.橡胶粒子的大小、数量、结构对制胶工艺的影响 仙排驶装于大小 德玻营于大布时国鱼收放时水，泰定性清 几帖度高，眼水不易分散均匀，则如睫产生具通围。 素最力，聚四绿作图毫。收多，凝国操作，但过多，要 子 密 3橡胶粒子的大小、数查、菇构对制胶工艺的影响 ②数量：数量少，分高效率低。数量多，分高效率高。 2》对高心分离浓乳的影响 过多分高效率反而降低，因粘度过高。在一定程度上表示成 @粒子大小：粒子大，分离效率高：粒子小，分离效率 乳的浓度即干胶含量。数量少，干胶含量低，分高效率 低。因为： 导致经济上不合算，数量多，浓度高，分离效率高。干胶 制成率也高。 胶粒大，胶粒较穆定，不易在离心机的分离室中园 分离效率高 ③结构：结构完整即有保护层保护，有利于离心分高， 分高效率高。结构不亮整，分离教率低。 山胶粒大，粘度低，胶粒与乳清分高较，分离效率高 因胶粒易在高心机中凝幕，停机清洗的次数也多。 。胶粒大相对齿度较小，乳清与胶粒的密度差较大， 分高效率高
4 （二）、橡胶粒子的形状、大小、数量 1.形状：大部分呈球形 2.大小：0.02um-2um平均0.1um 3.数量：随干胶含量而变化，干胶含量高、数量多. 橡胶粒子数与干胶含量成正比关系。即干胶含量越高， 一定量的胶乳粒子就越多。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 1.橡胶粒子的大小、数量、结构对胶乳性质的影响 (1) 橡胶粒子大小 胶粒大、胶乳较稳定；胶粒小、胶乳不稳定。 原因:橡胶粒子大，表面能小，稳定性上升; 橡胶粒子大，表面结构较完整，保护能力就强，稳定性高; 橡胶粒子大，布朗运动相对弱些，胶粒碰撞相对小，稳定性高。 （2）橡胶粒子数量 多：橡胶粒子数量多，其浓度高，稳定性差 少：橡胶粒子数量少，其浓度低，橡胶粒子间距离宽，互相碰撞的机会少，稳 定性高。 （3）橡胶粒子结构 结构完整：有保护层保护，稳定性高。 结论：粒子大，数量少，结构完整，胶乳较稳定 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 2.橡胶粒子的大小、数量、结构对制胶工艺的影响 （1) 对生产生胶的影响 ① 大小：橡胶粒子大，凝固好，粒子小,容易产生局部凝固。 因胶粒大，胶乳粘度低，酸水容易分散均匀，则凝固好。胶粒小，胶 乳粘度高，酸水不易分散均匀，则加酸产生局部凝固。 ② 数量：数量少，凝固操作困难，数量多，凝固操作易，但过多，凝 固操作也困难. 因数量过多，浓度过大，粘度过高，酸水不易分散均匀。 ③ 结构：结构完态，凝固操作易，反之，则难。 结论：胶粒小，数量少，结构不完整，凝固操作难。 反之，凝操作易． 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 3.橡胶粒子的大小、数量、结构对制胶工艺的影响 2) 对离心分离浓乳的影响 ① 粒子大小：粒子大，分离效率高；粒子小，分离效率 低。因为： a 胶粒大，胶粒较稳定，不易在离心机的分离室中凝固， 分离效率高 b. 胶粒大，粘度低，胶粒与乳清分离较易，分离效率高； c. 胶粒大，相对密度较小，乳清与胶粒的密度差较大， 分离效率高 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 ②数量：数量少，分离效率低。数量多，分离效率高。 过多分离效率反而降低，因粘度过高。在一定程度上表示胶 乳的浓度即干胶含量。数量少，干胶含量低，分离效率低， 导致经济上不合算。数量多，浓度高，分离效率高。干胶 制成率也高。 ③结构：结构完整即有保护层保护，有利于离心分离， 分离效率高。结构不完整，分离效率低。 因胶粒易在离心机中凝聚，停机清洗的次数也多。 结论：数量多，粒子大，结构完整，分离效率高，所得 浓缩胶乳纯度较高，乳清离子强度较低，胶乳较稳定。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪
溶胶层，菊胶层，保护层 六。非檬胶粒子 1、天然胶乳胶粒子的结构特点。 1)W粒子 (弗素一威新林粒子)（像点） 3)黄色体筐点) 3、天然胶乳分散相。分散介。 4、檬胶粒子的大小、数适、结构对胶乳性质的影有 离心机离乙 教于大数量少，销构完蓬胶乳较神定 5、橡胶粒子的大小、数量、站构对制胶工艺的影响， 器 一)V粒子（韩莱一成新林粒子） 教于比重比胶教于略大，主要由和它类物粗成。色 为黄色，量色或棕色，共形原色由服溶性英菊事卜素而来。 类朝事卜素主要B一雨事卜素。关局发生氧化。氧化后变成满色， 卖色以重属色。所以在制胶过短中要防止凝失氧化变色。 此球化变色排： (三)黄色体 1.色体的性质 取自幼树乳管的胶乳，往往合有双层减包圆的直花 雅定性低 为1-3um的特珠球粒 ),胶乳加氨时，大部分赏色体分解，粘度裤低。 入0,11时，贵色体几平没有变化（保 5
5 1、天然胶乳橡胶粒子的结构特点。 2、胶乳加氨后,橡胶粒子结构会发生何变化?对胶乳稳 定性有何影响? 溶胶层，凝胶层，保护层 总结 3、天然胶乳分散相，分散介质。 4、橡胶粒子的大小、数量、结构对胶乳性质的影响。 5、橡胶粒子的大小、数量、结构对制胶工艺的影响。 分散相：橡胶粒子、非橡胶粒子； 分散介质：乳清 粒子大，数量少，结构完整，胶乳较稳定 粒子小，数量少，结构不完整，凝固操作难。 数量多，粒子大，结构完整，分离效率高。 六． 非橡胶粒子 1） FW粒子（弗莱—威斯林粒子）(重点) 2）纤维状粒子 3) 黄色体 (重点) 离心机离心 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 一） FW粒子（弗莱—威斯林粒子） FW粒子比重比橡胶粒子略大，主要由脂肪和其它类脂物组成。颜色 为黄色，橙色或棕色，其带颜色由脂溶性类胡萝卜素而来。 类胡萝卜素主要是β -胡萝卜素，其易发生氧化，氧化后变成褐色， 灰色以致黑色。所以在制胶过程中要防止凝快氧化变色。 防此氧化变色措施： 1).喷洒药品如亚硫酸钠、焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等，把这些物质 喷入凝块上。 2). 凝块泡水。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 （二）纤维状粒子 取自幼树乳管的胶乳，往往含有双层薄膜包围的直径 为1-3um的特殊球粒。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 (三)黄色体 1. 黄色体的性质 稳定性低 1).胶乳加氨时，大部分黄色体分解，粘度降低。 2).胶乳加水时，大部分黄色体膨胀而凝聚，粘度增高（乳 清离子浓度降低，粘性体吸收水分而膨胀）。 3).胶乳加入0.1mol/L Nacl时，黄色体几乎没有变化（保 持渗透平衡）。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪
(三)黄色体 胶乳中的黄色体通常在制胶后很快变坏，首先变化的悬黄色 C黄色体藏裂后，波出物中的无机盐如钙高子，畿离子会压 体的内含物：因转附在 上而停止 之后 缩限电层，使胶粒脱水，从而降低稳定性 点高的蛋白质、宋南等。这物质都会降低胶乳的稳定性】 D.赏色体被表因含等电点高的蛋白质在胶乳中带阳电背，而 赏色体含量高，胶定性低。 橡胶教于特阴电青，这样阴阳中和，港定性降低 因为：人黄色体本身稳定性低，会相互素结，就把一业胶粒 赏色体被表后，流出物中的酸会降低胶乳的，因色体 性低。 为6,5，薄膜要后，其低值入乳中，从而降低定性 ● 2)对离心分离浓乳的影响 (三)黄色体 黄色体含量高的胶乳。高心分高激率低。因： 2对制胶的影响 入黄色体高，定性低，易在高心机分高室中，易发生 对生产生胶的影响：黄色体含量高，散乳的德定性禁从 而粘度大，脆水不易分离均匀，额固操作困建。 .分银表：先定性低的黄色体过德，再餐 黄色体高，贵色体胶膜可清于氯，生成病酸候铵含量高， 人.加课白剂（二甲苯基被摩、亚成腰氢销） 局墙机，分离效率降低。 D.贵色体高，浓乳不袖白，纯度低，ST低 者能无黄色体分出后，再生产浓胶乳，则生产发率，产 质也会提高。方法，刻真使贵色体解 习 1天然橡胶的结构 2天然橡胶分散相、分散介质 主要是由胶乳中非橡胶粒子的类胡萝卜素氧化 帝至。 粒子大，兼量少，构完，胶乳较稳定 可采取如下：)，喷酒药品如亚流钠、角 亚磺酸钠和亚硫酸红钠等，在凝块表面上。2)， 子不整餐 乘块泡水。 4橡胶粒子
6 (三)黄色体 2 黄色体对胶乳性质的影响 胶乳中的黄色体通常在割胶后很快就变坏，首先变化的是黄色 体的内含物，因粘附在薄膜的壁上而停止作布朗运动，之后薄 膜破裂，流体流入乳清中，其流出物中含有酸、无机盐、等电 点高的蛋白质、糖和酶等。这些物质都会降低胶乳的稳定性。 黄色体含量高，胶乳稳定性低。 因为：A.黄色体本身稳定性低，会相互聚结，就把一些胶粒带进 来。 B.黄色体破裂后，流出物中的酸会降低胶乳的pH值，因黄色体pH 为5.5，薄膜破裂后，其低pH值进入胶乳中，从而降低稳定性。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 (三)黄色体 C.黄色体破裂后，流出物中的无机盐如钙离子，镁离子会压 缩双电层，使胶粒脱水，从而降低稳定性 D.黄色体破裂因含等电点高的蛋白质在胶乳中带阳电荷，而 橡胶粒子带阴电荷，这样阴阳中和，稳定性降低 E.黄色体薄膜破裂后，残渣包围胶粒，引起胶乳凝固，稳定 性降低。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 (三)黄色体 2 对制胶的影响 对生产生胶的影响：黄色体含量高，胶乳的稳定性差从 而粘度大，酸水不易分离均匀，凝固操作困难。 措施： a. 分级凝固：先把稳定性低的黄色体凝固过滤，再凝固 b.加漂白剂（二甲苯基硫醇、亚硫酸氢钠） 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 2） 对离心分离浓乳的影响 黄色体含量高的胶乳，离心分离效率低。因： A.黄色体高，稳定性低，易在离心机分离室中凝聚，易发生 堵机，分离效率低 B.黄色体高，粘度高，橡胶粒子与乳清分离困难，分离效率 低 C.黄色体高，黄色体胶膜可溶于氨，生成磷酸镁铵含量高， 易堵机，分离效率降低。 D. 黄色体高，浓乳不洁白，纯度低，MST低 若能把黄色体分出后，再生产浓缩胶乳，则生产效率，产品 质量也会提高。方法：加氨使黄色体溶解 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 天然胶乳凝固后，其凝块表面发现有一层灰色物质， 这是何原因？应如何杜绝？ 主要是由胶乳中非橡胶粒子的类胡萝卜素氧化 所至。 可采取如下措施：1).喷洒药品如亚硫酸钠、焦 亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等，在凝块表面上。 2). 凝块泡水。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 温习 1.天然橡胶的结构 2.天然橡胶分散相、分散介质 3.天然橡胶粒子 4.非橡胶粒子 粒子大，数量少，结构完整，胶乳较稳定 粒子小，数量少，结构不完整，凝固操作难。 数量多，粒子大，结构完整，分离效率高
四、天然胶乳的稳定性 四、天然胶乳的穗定性 (一)胶粒子的吸附作用 1檬胶粒子的吸形作用 1.吸附条件 一种物质的原子或分子附着在另一种物质的表面上的现康 盖撞胶能电的黑因 称为吸附， 量双电层地动电位 体面分子和液体瘦面分子一样，也处于力最的不平 状态，出具有表面能，因此体表面就产生了余的吸引 决定天检胶器定性的主餐因 力，由于这些未平害的吸引力存在，固体控子表面就可以 反影响天然腔雅定性因家 从与它接的气体或液体中吸用其它物质。《分子成高子 四、天然胶乳的稳定性 四、天然胶乳的糖定性 2吸附的作用力 (一)橡胶粒子的吸附作用 橡胶经吸附蛋白质是瞬间偶最引力和诱导偶极引力。原因： 1.吸条件 ①橡胶经是非极性物质，适白质，类面物为极性物质，橡胶是 由于物顺 刚与之姐咸有关 印相似 分子的电子云 分布是对的 ,但在某瞬何电子云分布不对 所以 胶 的 产生 吸附蛋白质，物 电荷 只不过是 变作用使檬胶 热 使收控 四、天然胶乳的德定性 四、天铁胶乳，的难定性 (二)撞陵粒子磨电的顺因 (2)缘胶粒子帝电的眼因 皮体控子电的原四 蛋白魔由许多袁蒸膜通过酸能相 海胶粒子带电的原因有三方面： 形成的高分于台化合。 即选海性级附、表面分子电离和同福置换。 造舞性吸附湾胶粒于与介质之间存在巨大的界，能有法 弄的把湾液中的高于吸附到界圆上来，如果吸附的正离子， 藩胶教子带正电，吸附的是负高子，则溶胶教子带负电。 胶体 胶体拉于精电 粒子电是属于 这个原 1
7 四、天然胶乳的稳定性 1 橡胶粒子的吸附作用 2 橡胶粒子带电的原因 3 双电层与电动电位 4 橡胶粒子表面的水化膜 5 决定天然胶乳稳定性的主要因素 6 影响天然胶乳稳定性因素 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 四、天然胶乳的稳定性 （一）橡胶粒子的吸附作用 1. 吸附条件 一种物质的原子或分子附着在另一种物质的表面上的现象 称为吸附。 固体表面分子和液体表面分子一样，也处于力场的不平衡 状态，也具有表面能，因此固体表面就产生了剩余的吸引 力。由于这些未平衡的吸引力存在，固体粒子表面就可以 从与它接触的气体或液体中吸附其它物质。（分子或离子） 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 四、天然胶乳的稳定性 （一）橡胶粒子的吸附作用 1.吸附条件 由于物质具有选择吸附与之组成有关的物质，即相似相吸. 所以说，胶乳中的蛋白质，类脂物是高度分散的分子状态 存于乳清中，属有机高聚物。而橡胶烃是许多异戊二烯单 体聚合而成的有机高聚物，这就为吸附与被吸附创造了条 件。另外，胶乳是一种分散度很高的多相体系，橡胶粒子 具有巨大的表面积。因此橡胶粒子与乳清的界面上能发生 显著的吸附作用。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 四、天然胶乳的稳定性 2.吸附的作用力 橡胶烃吸附蛋白质是瞬间偶极引力和诱导偶极引力。原因： ① 橡胶烃是非极性物质，蛋白质，类脂物为极性物质，橡胶烃 分子的电子云分布是对称的，但在某瞬间电子云分布不对称， 就产生瞬间偶极，吸附蛋白质，类脂物。 ② 橡胶烃是非极性物质，但本身带有阴阳电荷，只不过是互相 重合，蛋白质、类脂物是偶极的，蛋白质偶极作用使橡胶烃 发生极化。极化后的诱导力使胶粒吸附蛋白质。 由于橡胶粒子吸附蛋白质、类脂物后增加向外拉力，抵消了一 部分内聚力，使表面能降低，热力学稳定性提高，使胶粒趋 于稳定 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 四、天然胶乳的稳定性 （二）橡胶粒子带电的原因 （1） 胶体粒子带电的原因 溶胶粒子带电的原因有三方面: 即选择性吸附、表面分子电离和同晶置换。 选择性吸附：溶胶粒子与介质之间存在巨大的界面，能有选 择的把溶液中的离子吸附到界面上来，如果吸附的正离子， 溶胶粒子带正电，吸附的是负离子，则溶胶粒子带负电。 表面分子电离：胶体粒子的表面分子在一定条件下能电离出 离子而使胶体粒子带电。天然胶乳的橡胶粒子带电是属于 这个原因。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 蛋白质由许多氨基酸通过肽键相 连形成的高分子含氮化合物。 C COOH H R NH2 （2） 橡胶粒子带电的原因 四、天然胶乳的稳定性
四、天然胶乳的定性 四、天然胶乳的穆定性 由于蛋白质含有赖基和氯毒，这些基郁可以电高，所以蛋白 (2)排胶粒子带电的因 种两 电 橡胶粒子的表面吸附有蛋白质，而蛋白质是由许多氯诺 酸以肽健的形成结合的高素物，对于一条长肽能来说，含有 一个游离的酸落末端和一个游离的氨蒸来增，在肽赞的你 R Coo +H-RCOOH 面。还有许多可子化的团。有些可受质于，有些 NH片 NHi 离出质子和”。所有这截基团在胶乳中都会受到值的影铺， ,即 而使蛋白质显现不同的解离状态。 IGOHC00 NH. .HO ● 天然胶乳橡胶教子表面香有例电黄的原因？ (三)双电层与电动电位 在通常情况下橡胶粒子南明电藏，主要是由于胶乳中的蛋白质等 1.双电票 电点一最在5左右，而新鲜胶乳的州值在？左右，用氯保存的 ①电位离子与反离子 胶乳，其值在9以上，所以这两种胶乳中的蛋白质都处于膜 电位离子，使胶粒带电的高子 性介质中，蛋白质的氨基解高受到抑制，驶基得到充分解高， 面产生较多的阴电荷，所似一般的天松胶男橡胶粒子表面荷有 反离子，与电位离子符（电性）相反的离子， 负电荷，即阴电有。 当格，胶乳中的类脂物在加氨后发生水解，其水解后生成的高 对天然胶乳来说，负离子是电位离子，正高子是反离子 级脂脑驶被皂。吸财在胶粒表面使收粒向带阴电荷】 ● (三)双电限与电动电位 ②双电层：吸层 市散层，两层电量等，电性湘反构 吸附层：靠近胶粒表西，被敢拉吸附较率通，这部分反高 子述同电位离子与水化膜一起称为吸附层， 扩散层：显扩散状分布，与胶粒距高较远，吸引较琥松。 反离子的分布葡着高胶粒界面距离的增大而碱小，直到电位 高子电力线所不能及的均匀乳清相为止，此处反高子浓度为 果，称扩散层。 双电层结构示意田 0 pn得天峰C国-孙g
8 四、天然胶乳的稳定性 （2） 橡胶粒子带电的原因 橡胶粒子的表面吸附有蛋白质，而蛋白质是由许多氨基 酸以肽键的形成结合的高聚物，对于一条长肽链来说，含有 一个游离的羧基末端和 一个游离的氨基末端，在肽链的侧 面，还有许多可离子化的基团。有些可接受质子H +，有些解 离出质子H +。所有这些基团在胶乳中都会受到pH值的影响， 而使蛋白质呈现不同的解离状态。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 四、天然胶乳的稳定性 由于蛋白质含有羧基和氨基，这些基都可以电离，所以蛋白 质与氨基酸相似，是一种两性电解质。 橡胶粒子表面电荷的多少和性质是随胶乳PH值的变化而变化。 在酸性条件下，蛋白质作碱式电离，而使胶粒带正电荷，即阳 电荷。 在碱性条件下，蛋白质做酸式电离，而使胶粒带负电荷。 ，即 阴电荷。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 天然胶乳橡胶粒子表面带有阴电荷的原因？ 在通常情况下橡胶粒子带阴电荷，主要是由于胶乳中的蛋白质等 电点一般在4-5左右，而新鲜胶乳的pH值在7左右，用氨保存的 胶乳，其pH值在9以上，所以这两种胶乳中的蛋白质都处于碱 性介质中，蛋白质的氨基解离受到抑制，羧基得到充分解离， 而产生较多的阴电荷，所以一般的天然胶乳橡胶粒子表面带有 负电荷，即阴电荷。 当然，胶乳中的类脂物在加氨后发生水解，其水解后生成的高 级脂肪酸铵皂，吸附在胶粒表面使胶粒也带阴电荷。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 （三）双电层与电动电位 1. 双电层 ① 电位离子与反离子 电位离子：使胶粒带电的离子。 反离子：与电位离子符号（电性）相反的离子。 对天然胶乳来说，负离子是电位离子，正离子是反离子。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 （三）双电层与电动电位 ② 双电层：吸附层与扩散层，两层电量相等，电性相反，构 成了橡胶粒子的双电层。 吸附层：靠近胶粒表面，被胶粒吸附较牢固，这部分反离 子连同电位离子与水化膜一起称为吸附层。 扩散层：呈扩散状分布，与胶粒距离较远，吸引较疏松， 反离子的分布随着离胶粒界面距离的增大而减小，直到电位 离子电力线所不能及的均匀乳清相为止，此处反离子浓度为 零，称扩散层。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 双电层结构示意图 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪
2.电动电位(5电位) 2电动电位（飞电位） )定义 2》电动电位的特点 撞胶教子对翼清做相对滑动时，漫动面不在胶的表面 电动电位最明显的特征是电解质对它的影响，当加入 而在吸附 因此当吸附层与扩 少量电解质时电动电位下降，即压缩双电层。 散层错动时，献会产生电位整。这个电位称为电功电 压缩双电层：如果在胶乳中加入电解质，则电解 位（名电位）。 质解离出阴，阳高子，其中有 种离子与电位将号相 电动电位的大小决定于电位高子徽与吸谢层反高子数 反，这种离子一方面受电位离子吸引，并且价数越高 目之禁。但不是雄的代数相。可酒过电测其电 吸引力越大。另一方面与扩收层离子是同性，就互相 位 排拆。并且价数越高，排斥力越大。就把原来扩散层 的反离子挤压到服附层中去，这就叫压缩电层。○ 2电动电位(3电位 扩散层反高于最继少，吸附是反高子兼目增多，电动电位下 三)双电层与电助电位 3.热力学电位 降。当扩散层被挤压到与吸附层重合时，这时电位G=0)等 于单。胶粒互相聚结，胶乳泰固。 热力学电位：胶粒夜面到 实际上，胶乳未达到临界电位时，胶乳就开始束结了，还不 均匀的乳清相所产生的电 到那0零。胶粒开始豪结的电位为临界电位。 位差叫热力学电位。 力学电位大小决宠于胶 反高子楼力，扩散层中 反 反子 学电位与电动电位的关 电荷也靴 力越大 电动电位雄高，胶粒 热力学电位的绝对值总大于 电动电位的帕对值， 3熟力学电位 特点：天松胶乳的热力学电位则是随液P阳值西改变 1、排胶教于常上钢电菁的原因？ C00 的 +0 然力学电位大小决定于胶教表面电位离子的总题。 电位清子与胶教表面带电量有关。而天然敬乳胶教 、电层的构成双电层与电功电位关系 表面带电主要是蛋白质的解高，面蛋白质解离程度 双电唇燃那，电动电位越高，胶粒闲 又受pH值影响， 斥力抛大，胶乳也款鹅德定
9 2. 电动电位（ζ电位） 1) 定义 橡胶粒子对乳清做相对滑动时，滑动面不在胶粒表面， 而在吸附层与扩散层交界的地方。因此当吸附层与扩 散层错动时，就会产生电位差。这个电位称为电动电 位（ζ电位） 。 电动电位的大小决定于电位离子数与吸附层反离子数 目之差，但不是简单的代数相减，可通过电泳测其电 位。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 2. 电动电位（ζ电位） 2) 电动电位的特点 电动电位最明显的特征是电解质对它的影响，当加入 少量电解质时电动电位下降，即压缩双电层。 压缩双电层：如果在胶乳中加入电解质，则电解 质解离出阴，阳离子，其中有一种离子与电位符号相 反，这种离子一方面受电位离子吸引，并且价数越高， 吸引力越大。另一方面与扩散层离子是同性，就互相 排斥。并且价数越高，排斥力越大。就把原来扩散层 的反离子挤压到吸附层中去，这就叫压缩电层。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 2. 电动电位（ζ 电位） 扩散层反离子数越少，吸附层反离子数目增多，电动电位下 降。当扩散层被挤压到与吸附层重合时，这时电位(ζ =0)等 于零。胶粒互相聚结，胶乳凝固。 实际上，胶乳未达到临界电位时，胶乳就开始聚结了，还不 到ζ =0 零。 胶粒开始聚结的电位为临界电位。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 双电层与电动电位关系 ： 在双电层中，吸附层中反离子越少，扩散层中反离 子必越多，反离子会扩散得离胶粒越远，胶粒所带阴 电荷也就越多，双电层越厚，电动电位越高，胶粒间 斥力越大，胶乳也就越稳定。 三）双电层与电动电位 3. 热力学电位 热力学电位：胶粒表面到 均匀的乳清相所产生的电 位差叫热力学电位。 热力学电位大小决定于胶 粒表面电位离子的总数。 热力学电位与电动电位的关 系: 热力学电位的绝对值总大于 电动电位的绝对值。 3. 热力学电位 特点：天然胶乳的热力学电位则是随着溶液PH值而改变 的。 热力学电位大小决定于胶粒表面电位离子的总数。 电位离子与胶粒表面带电量有关。而天然胶乳胶粒 表面带电主要是蛋白质的解离，而蛋白质解离程度 又受pH值影响。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 1、橡胶粒子带上阴电荷的原因？ 2、双电层的构成,双电层与电动电位关系 双电层越厚，电动电位越高，胶粒间 斥力越大，胶乳也就越稳定。 总结 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪
(四)橡胶粒子表面的水化 四)糠胶粒子表面的水化膜 1水化的形 )类脂物的水化作用 分于在 面 类用物也有亲水善团，而发生水化作用，在胶粒表 的 面形成一层水化膜。 )氢健力的作用 作周。合产生表久的自报。而水分子鼻都格分子，当蛋白是与小 蛋白质、类物中有许多电负性强的元来，如0 N、S等。它们能水发生氢健合而结合水分子， 从而在胶粒表面形成定向排列的水化膜。 四）橡胶粒子表面的水化膜 玉)决定天然酸乳缘定丝的主要因意 2.水化膜的作用与性质 决定天然胶乳定性的主要因是胶粒电和水化 离和 1.胶控香电的建定作用 到益质，水化儿有定向排别的地物，当取粒江相靠近时， 水化膜挤压成形。因此有 个力要力图复票来定肉排 其大小与水化 G8⑧ 五)决定天然胶乳稳定性的主要因素 五)决定天然胶乳穗定性的主要 。水化的德定作用 德定，又是定南 3势能峰 势畅峰：指胶粒间引力与斥力的互相作用所得到的最大 水化受 压就变形 静斥力， 水化厚，抗压 当两个胶粒互相碰拉，水化膜 鞋喜和藏冲作用，高了热力定性，使胶不葛 胶粒稳定性由斥力和引力决定，当力大于引力，胶粒 定：当力小于引力，粒 不推 水化雅定性从广义上淡是斥力图， 材锅养工量居鸭票火品学工单G0)家小复 70
10 （四）橡胶粒子表面的水化膜 1.水化膜的形成 主要是由蛋白质，类脂物的水化作用，使水分子在胶粒表面定 向排列形成水化膜。通过永久偶极引力和氢键力来实现的。 1) 蛋白质的水化作用 蛋白质分子中含有许多亲水基团。这些极性基团，由于静电引力的 作用，会产生永久的偶极，而水分子是极性分子，当蛋白质与水 接触时，由于蛋白质的偶极作用，使水分子发生极化，从而蛋白 质发生水化作用使水分子在胶粒表面定向排列成水化膜。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 四）橡胶粒子表面的水化膜 2) 类脂物的水化作用 类脂物也有亲水基团，而发生水化作用，在胶粒表 面形成一层水化膜。 3) 氢键力的作用 蛋白质、类脂物中有许多电负性强的元素，如O、 N、S等。它们能跟水发生氢键缔合而结合水分子， 从而在胶粒表面形成定向排列的水化膜。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 四）橡胶粒子表面的水化膜 2.水化膜的作用与性质 1) 作用：当胶粒互相接近或碰撞时，水化膜便起着隔离和缓 冲的机械阻力的作用，提高了胶乳的热力学稳定性。 2) 性质：水化膜具有定向排列的结构，当胶粒互相靠近时， 水化膜被挤压成形。因此有一个力要力图恢复原来定向排 列结构，使水化膜表现出弹性抗压能力。其大小与水化膜 厚度成正比，水化膜越厚，弹性抗压力越大。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 五）决定天然胶乳稳定性的主要因素 决定天然胶乳稳定性的主要因素是胶粒带电和水化膜。 1.胶粒带电的稳定作用 天然胶乳pH值总大于蛋白质pH值，因此蛋白质在碱性 中呈酸性解离，使橡胶粒子带上阴电荷，形成双电层和ζ 电位，使胶乳保持稳定。 静电斥力的作用仅限在双电层范围内，双电层以外 就不存在，静电斥力的大小与ζ 电位成正比关系，即ζ 电 位越高，则静电斥力越大，胶粒就越稳定。 五）决定天然胶乳稳定性的主要因素 2. 水化膜的稳定作用 水化膜中的水与胶粒结合较稳定，又是定向排列，当 两个胶粒互相靠近时，水化膜受挤压就变形，有一定弹性 抗压能力力图恢复原状，弹性抗压能力与水化膜成正比， 水化膜越厚，抗压力越强，当两个胶粒互相碰撞，水化膜 起着隔离和缓冲作用，提高了热力学稳定性，使胶粒不易 聚结起来。 水化膜稳定性从广义上说是斥力因素。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪 五）决定天然胶乳稳定性的主要因素 3.势能峰 势能峰：指胶粒间引力与斥力的互相作用所得到的最大 静斥力。 胶粒稳定性由斥力和引力决定，当斥力大于引力，胶粒稳 定；当斥力小于引力，胶粒不稳定。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学（教程）-廖小雪