2006年5月24日
为了加强天然橡胶相对于它的合成竞争对手的地位,a法索研究小组刚刚使用了一种创新技术来确定这种高贵材料质量的新指标。
天然橡胶的性能仍是无与伦比的,它还有许多特殊用途:飞机和卡车轮胎、汽车引擎支架、高速列车悬挂部件、工业胶水和胶带、弹性纱线、手套、避孕套等。然而,它是一种生物起源的产品,这使得它的特性比它的合成竞争对手更多变。因此,挑战是找到关于其质量的指标,为此目的,已证明有必要研究其结构本身。
天然橡胶通过其更复杂的结构不同于其合成对应物。当它溶解在常规溶剂中时,结构逐渐和部分地破坏。一定比例的天然橡胶仍然不溶。该级分通常被称为凝胶相(用液体溶胀的网状聚合物网络),或作为麦克罗凝胶。可溶性级分包含橡胶大分子和组成微凝胶的可变量的微烧结。凝胶对材料的流变性质产生了重大影响,因此很可能对混合性能(混合是天然橡胶加工阶段之一)。因此研究了其大分子结构的各个方面(具有流变性质,凝胶形成机制等的链接)。
到目前为止,只有大凝胶是可量化的,但研究人员现在也在研究微凝胶。为此,他们开发了一种基于大小排阻色谱(SEC)技术的方法。含有微凝胶的溶液经过过滤,然后离心。这为微凝胶的大分子结构分析和定量提供了可能。通过对天然橡胶结构进行更全面的表征,本研究为更清楚地了解天然橡胶结构与最终产品性能之间的联系开辟了道路。这应导致出现比目前使用的标准更相关的新的质量指标。
目前工业上使用的天然橡胶来自于一种来自南美洲的单一物种——巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)。橡胶树是一个名副其实的“绿色工厂”,用可再生能源生产弹性体。生产一吨天然橡胶需要0.4 TOE(吨石油当量,或一吨石油产生的能量),而生产一吨合成橡胶需要3.7到5 TOE。因此,按照目前的消耗量,使用天然橡胶可节省约2000万TOE,即法国每年运输用油的40%,或欧盟每年石油总消耗量的3%。