近期，中國(guó)熱科院加工所特種橡膠基礎(chǔ)研究課題組在天然橡膠綠色生物增塑劑方面取得新進(jìn)展。
天然橡膠因其優(yōu)異的綜合性能在軌道交通、建筑減震、工程輪胎、航空航天等重大領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。橡膠配方是調(diào)控天然橡膠性能，滿足不同用途天然橡膠產(chǎn)品的重要途經(jīng)，其中增塑劑是橡膠配方中的一種重要成分，其可以增加填料的分散程度，提高加工性，并改善產(chǎn)品最終的柔韌性。目前，橡膠工業(yè)中使用的增塑劑主要為石油基油(如芳烴油(AO)、環(huán)烷油(NO)、石蠟油(PO)等) ，其主要來(lái)源于煤或石油的冶煉，這些以煤或石油為基礎(chǔ)的增塑劑會(huì)污染環(huán)境并危害人類健康。因此，開(kāi)發(fā)綠色無(wú)污染的生物增塑劑是取代石油基增塑劑的重要途徑。辣木油來(lái)源于辣木的種子，其含有豐富的不飽和脂肪酸—油酸(高達(dá)80%)，具有低粘度和高抗氧化性，是生物基增塑劑的潛在替代來(lái)源。
特種橡膠基礎(chǔ)研究課題組以綠色的辣木油作為替代石油基增塑劑，評(píng)估了不同用量的辣木油增塑炭黑填充天然橡膠復(fù)合材料的性能。研究結(jié)果表明，辣木油促進(jìn)了炭黑在天然橡膠基體中的分散，提高了增塑效率，同時(shí)提升了天然橡膠/炭黑復(fù)合材料的力學(xué)性能和抓地能力，降低了滾動(dòng)阻力；進(jìn)一步從分子結(jié)構(gòu)的層面解析了辣木油增塑天然橡膠/炭黑復(fù)合材料的增塑機(jī)理。該研究結(jié)果首次采用辣木油作為生物增塑劑增塑天然橡膠復(fù)合材料并取得了優(yōu)異的效果，在安全節(jié)能輪胎的生產(chǎn)中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
辣木油增塑天然橡膠與炭黑界面的過(guò)程及影響的天然橡膠復(fù)合材料性能
辣木油和芳烴油在天然橡膠復(fù)合材料中的增塑機(jī)理
相關(guān)研究成果以“Performance of Moringa Oil as an Effective Bioplasticizer on Static and Dynamic Mechanical Properties of Natural Rubber Vulcanizates”為題發(fā)表在《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》，中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所副研究員Methakarn Jarnthong為第一作者，中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院三亞研究院彭政研究員為通訊作者。該研究得到了海南省自然科學(xué)基金、中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所省部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站開(kāi)放課題等專項(xiàng)資金的資助。
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.4c01672
