改性木质素绿色化学湿法混炼对橡胶与橡胶助剂性能的提升
2021-07-23陈峻峰
橡胶工业 2021年12期
李 滨,刘 超,陈峻峰
(1.中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东 青岛 266101;2.青岛中科和源新材料有限公司,山东 青岛266600;3.莱西市产业技术研究院 高性能橡胶材料工程技术研究中心/生物质高效绿色转化与功能材料研究中心,山东 青岛 266600)
天然橡胶(NR)是重要的战略物资和工业原材料,我国虽已是全球第一大NR需求国,但自给率不足20%,且多数国产NR加工技术落后,质量不稳定,通常不被用于高品质轮胎的生产[1]。2019年8月,进口20号标准胶期货上市,国内外NR市场并轨,国内NR企业面临新的压力,亟需产业升级。因此,提升国产NR品质、突破NR供应“卡脖子”问题,是橡胶行业发展的重要任务。
同时,我国是农业大国,秸秆年产量超过9亿t,解决低值秸秆的高值化利用,对促进我国创新驱动发展和新旧动能转换、实现“碳达峰”和“碳中和”意义重大。因此,将来源丰富的秸秆类木质纤维原料应用于NR并提升国产NR的品质,既可以降低我国NR的对外依存度,又可为低值秸秆的高值化利用提供有效出路。“秸秆原料化利用”和“新型天然橡胶开发与应用”均被列入“产业结构调整指导目录”(2019)[2],且“新型天然橡胶开发与应用”也已列入《橡胶行业“十四五”发展规划指导纲要》[3]。
国内外研究机构做过大量将木质素应用于NR的研究[4-9]。但木质素结构复杂,工业木质素的主要来源是硫酸盐碱木质素和磺化木质素,作为制浆工业的副产物,其原生结构被严重降解并碎片化,导致性能不稳定。据报道[10-11],溶剂法分离制备的纳米木质素与NR界面结合良好,相应的木质素/NR复合材料的硬度、拉伸强度和韧性均提高。……
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