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文档之家› 2.4 生漆、天然橡胶、紫胶、植物色素等的性质、来源及加工方法
2.4 生漆、天然橡胶、紫胶、植物色素等的性质、来源及加工方法
• (2)缺点:价格高;粘度大,不易喷涂;色泽深,不易制 成浅色漆;有毒性,易造成施工人员过敏。
生漆工艺—常温自然干燥固化成膜
• 生漆的固化成膜机理:
• 生漆在常温下不断与空气接触,在漆酶的催化作用下,自然 干燥氧化聚合成膜,由于有酶参与反应,需要特定的环境条 件:温度20-30 ℃,相对湿度80-90%。生漆在成膜过程中的 化学、物理变化,产物的结构都非常复杂。
• (4)水分:生漆中天然含水量为20-40%,水分的存在是漆 酶发挥催化作用的必需条件,即使在精制的生漆中含水量也 必须在4-6%以上,否则很难干燥。
• (5)其它物质:主要为油分,对生漆性能影响不大。
生漆—用途、优缺点
• 生漆的用途:生漆绝大部分作为涂料使用。把生漆涂在木竹 的物品上以延长使用时间,并起装饰美化效果。
• 2.3 光性能
• 对紫外线辐射具有稳定性
• 2.4 活泼的化学性能:
• 由于紫胶树脂中存在游离羧基、羟基、酯基和醛基的官能团 ,使树脂具有很强的化学活性,能参与多种反应。
紫胶树脂—性质
• 2.4 活泼的化学性能:
• 2.4.1 酯化:紫胶树脂含有游离的羟基和羧基,可发生: • 1. 烷基酯:用一元醇或多元醇酯化游离羧基所得到的烷基酯 • 2. 酸酯:酸类与紫胶中的羟基发生酯化反应,生成各种酸酯 • 2.4.2 皂化 • 紫胶树脂用碱皂化后,再用酸沉淀,可生成一种不溶于水的
粘性树脂(占产量的 65%~70% ),称为“水解紫胶”。
• 2.4.3 接枝共聚 • 紫胶树脂可以在其骨架上接上乙烯型单体,而原有的基团保持不变,生
成具有特殊性能的半合成涂料。 • 2.4.4 聚合 • 紫胶在受热时或在贮存过程中, 均会发生聚合反应。
紫胶—加工方法
• 紫胶的加工:
• (1)粒胶:粒胶加工中,先将原胶破碎,筛去泥砂等杂质
• 将粒胶加入纯碱溶液中拌溶解,滤除去不溶性杂质。紫胶溶液用水稀释 到含紫胶16%,保持液温35℃左右。用有效氯3%的次氯酸钠溶液漂白
• (4)紫胶蜡:紫胶虫在分泌紫胶树脂时分泌的丝状蜡质 • ①溶剂法。在溶剂法生产紫胶片过程中,将紫胶酒精溶液进行冷冻处
理,使紫胶蜡从酒精溶液中析出并分离。 • ②纯碱法。在制漂白胶的过程中,利用紫胶蜡不溶于纯碱溶液的性质,
衣和胶囊。 • (3)用于食品:糖果的上光和防潮;饮料的乳浊液;紫胶
水果涂料
• (4)用作头发定型剂:紫胶无毒,光泽好,有弹性,不吸 潮
天然橡胶—来源
• 通常我们所说的天然橡胶,是指从橡胶树上采集的 天然胶乳,经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹 性固状物。
• 天然橡胶包括含顺式异戊二烯为主的天然橡胶和以 含反式异戊二烯为主的反式天然橡胶。
• 第三阶段 成长链或网状高分子化合物:漆酚二聚体侧链氧化 聚合,生成长链或网状高分子化合物,在这一阶段,漆层的 颜色由褐色逐渐变黑,粘度也增大。
• 第四阶段 成体型结构高聚物:在氧化聚合反应的基础上,漆 酚侧链上的不饱和键进一步聚合,形成体型结构的聚合物。
生漆— 生漆的固化成膜机理
• 第一阶段 成漆酚醌:表观现象是乳白色的漆液表面逐渐变为
• 构成紫胶树脂的主要脂肪酸:紫胶桐酸 • 紫胶树脂中的主要倍半萜烯酸:壳脑醛酸、紫胶壳脑醛酸。 • 紫胶树脂的化学组成:主要为1分子紫胶壳脑醛酸,3分子壳
脑醛酸和4个分子的紫胶桐酸组成的酯。
紫胶—主要成分
• (2)紫胶色素:为紫胶呈现紫色的主要颜色来源,其中水 溶性的色素称为紫胶红色素,不溶于水的称为紫胶黄色素
,加水在机械搅拌下漂洗、除去水溶性色素及虫尸物质,洗 净后经干燥、过筛或风选除尽残余的杂质。
• 紫胶色素一般从原胶生产粒胶过程的洗色水中提取
• (2)紫胶片:由粒胶净制而成。
• ①热滤法。用黑色长布袋盛粒胶,由人工操作,在弧形烘炉 前,利用辐射热来熔化粒胶。烘烤时不停拧转布袋,将熔融 的紫胶挤滤出来
• 紫胶红色素为一类蒽醌类衍生物,已鉴定出紫胶色酸A-E五 种色素的结构
• 紫胶黄色素有三种已确定了结构,分别命名为红紫胶素,脱 氧红紫胶素和异红紫胶素。
• 紫胶树脂的特性
紫胶树脂—性质
• 2.1 理想的机械性能
• 较好的抗张强度、耐磨性、回弹性和硬度、粘附力
• 2.2 独特的电性能
• 介电强度高,介电常数低,且在受电弧支配后,无导电性, 良好的粘着性和热塑性, 电器绝缘上有特殊的用途
• (4)灰分:无机盐类物质,主要成分为钙、镁、钾、钠、 铁、磷等;吸水性大,降低制品的电绝缘性、加速橡胶老化
• (5)水分:与因干燥程度、贮存温度、湿度及非橡胶组分 的吸水性有关;含水量多,贮存时易发霉,影响橡胶的加工
天然橡胶—物理性质
• 1 物理性能 • 2 耐寒性好,耐热性较差;有良好的弹性;机械强度高,耐
• 天然橡胶视来源不同分为:(1)野生橡胶和栽培橡胶:野生树木 ;三叶橡胶树(最多)(2) 橡胶草橡胶:橡胶草(3)杜仲胶: 杜仲树
• 天然橡胶的加工步骤:稀释一过滤除杂质一凝固一除水一干燥 一分级一包装
• 天然胶主要产于:马来西亚、印度尼西亚、泰国
• 天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合 物,分子式是(C5H8)n,其橡胶烃(聚异戊二烯)含量在90%以 上,还含有少量的蛋白质、丙酮抽出物、灰分及水分等。
甲基取代基的影响,使双键附近的a-次甲基上的氢原子变的 活泼,易发生取代反应。
• ②耐老化性较差 • ③耐油性较差、不耐强氧化性物质 • 易溶于非极性溶剂,不溶于水;不耐浓强酸和氧化性强的高锰
酸钾、重铬酸钾等。 • 4 易燃烧
天然橡胶—力学性能
• ①可以结晶,具有自补强性 • 纯胶硫化胶的拉伸性能仅次于PUR,可达到17~25MPa, 经
天然橡胶—分类
•1
紫胶—主要成分
• 紫胶的化学组成:树脂:65-80%;紫胶色素:0.63% , 包 括 紫 胶 红 色 素 和 紫 胶 黄 色 素 ; 紫 胶 蜡 : 56%;挥发性物质:1%;杂质:6-18%,主要为虫 尸;水分:1-4%
• (1)紫胶树脂的化学组成:主要由链状的含羟基的脂肪酸 和脂环族含羟基倍半萜烯酸构成的聚酯混合物。
(2)漆酶:是一种存在于生漆中的含铜氧化酶(植物蛋白), 可催化氧化芳香二酚,是生漆在常温自然干燥成膜时不可缺 少的催化剂。
生漆—性质—主要成分
• (3)多糖:由D-半乳糖、L-阿拉伯糖、D-木质糖、L-鼠李 糖、D-半乳醛酸、D-葡萄糖醛酸等组成,还含有钙、钾、铝 、镁、钠等元素。在生漆的漆膜中形成规整的聚态结构。
紫胶—来源
• 定义:紫胶又名虫胶,是一种昆虫紫胶虫寄生在植 物上吸食树液分泌出的物质。
• 主要成分为由羟基脂肪酸和倍半萜烯酸结合形成的 酯,还含有紫胶色素和紫胶蜡质等物质。
• 初分泌的紫胶似稠粘的半流质,干燥后为坚硬固体 • 可产优质紫胶的树种有钝叶黄檀、思茅黄檀、南岭
黄檀、木豆、太叶千斤拔、瓦氏葛藤、山合欢、光 腺合欢、苏门答腊金合欢、聚果榕、火绳树、广西 芒木
• (1)橡胶烃:由聚异戊二烯组成,决定了天然橡胶的主要 性能;橡胶烃含量少的橡胶,因杂质含量较多,物理机械较差
• (2)蛋白质:天然橡胶中的含氮化合物都属于蛋白质类; 具有防老易腐败、促进硫化、硫化胶硬度高、生热大
• (3)丙酮抽出物:一种树脂状物质,主要是一些高级脂肪 酸和固醇类物质组成,高级脂肪酸;是-种硫化活性剂,可促 进硫化,并能增加胶料塑性,防止老化的作用
回收紫胶蜡。 • ③从洗胶废水中回收。用硫酸处理洗胶废水,从沉积的污泥中用正己烷
萃取,可回收90%的紫胶蜡。
紫胶—加工方法
• 紫胶的加工: • (1)紫胶原胶加工为粒胶:用破碎机将原胶粉碎成约
5mm左右直径的颗粒经振动筛除去树枝等杂质。
• (2)洗色:粒胶泡于水中,水溶性紫胶色素从紫胶中洗
• (3)除杂和漂白:用碱液将脱色后的粒胶溶解,过滤除去
特点:烟胶片物理机械性能较好,保存期长,最好的品种。 • (二)绉片胶 • 与烟片胶工艺相同,只是干燥时用热空气而不用熏烟,有白
皱片和褐皱片两种。白皱片在胶乳凝固前加入亚硫酸钠漂白
• (三)颗粒胶 • 它是把压皱的胶片先通过造粒机制成小颗粒橡胶,经空气干
燥而制成。其颗粒大小为1-5mm,易于干燥,生产周期大幅 度缩短,产品质量易于控制。
红棕色可用下式表示: OH
O
OH
O
R
R
• 第二阶段 成漆酚二聚体:主要产物是以下二种漆酚二聚体在 此阶段,漆层由红棕色变为褐色。
• 第三阶段 成长链或网状高分子化合物:漆酚二聚体侧链氧化 聚合,生成长链或网状高分子化合物,在这一阶段,漆层的 颜色由褐色逐渐 变黑,粘度也增大。
• 第四阶段 成体型结构高聚物:在氧化聚合反应的基础上,漆 酚侧链上的不饱和键进一步聚合,形成体型结构的聚合物。
• 将反应简化,不考虑金属元素、多糖、蛋白等参与反应,可 将反应分为四个阶段:成漆酚醌;成漆酚二聚体;成长链或 网状高分子化合物;成体型结构高聚物
生漆— 生漆的固化成膜机理
• 第一阶段 成漆酚醌:表观现象是乳白色的漆液表面逐渐变为
红棕色可用下式表示: OH
O
OH
O
R
R
• 第二阶段 成漆酚二聚体:漆酚二聚体在此阶段,漆层由红棕 色变为褐色。
• 在漆树体内,有一种由裂生方式形成的胞间道,它遍布于漆 树根、茎、叶、花各类器官的韧皮部内,称漆汁道,是漆树 分沁和贮存漆汁的场所。
生漆—性质—主要成分
• 生漆的主要成分:漆酚(50%-70%)、漆酶(10%)、 多糖(10%)、水分(20%-30%),其他物质(1%)
(1)漆酚:为生漆的主要物质,是漆液涂布后的成膜物,不溶 于水,易溶于乙醇、丙酮、二甲苯等有机溶剂和植物油,在 空气中极易氧化为黑色粘稠物。漆酚为多种不饱和脂肪酸基 取代的邻苯二酚组成的混合物。