《胶乳化学与工艺学》思考题
1. 什么是胶乳？ 胶乳的分类(了解)？概念：胶乳是指高聚物粒子分散在水介质中所形成的
相对稳定的胶体分散体系。按来源与用途分类天然胶乳(通用天然胶乳，特种天然胶乳，改性天然胶乳)、合成胶乳（通用合成胶乳，特种合成胶乳），人造胶乳
按胶膜的物性分类 橡胶胶乳：伸长率可达1000%以上，恢复变形快，永久变形小； 树脂乳液：伸长率小，在200%左右，永久变形大。按胶乳粒子所带电荷分类 ¨ 阴离子胶乳：胶乳粒子表面带负电荷，在碱性环境中稳定； ¨ 阳离子胶乳：胶乳粒子表面带正电荷，在酸性环境中稳定。 按胶乳硫化状态分类未硫化胶乳：普通胶乳、浓缩胶乳、配合胶乳
¨预硫化胶乳：配合胶乳经预硫化制得的胶乳，有高定伸、中定伸、低定伸三种。 2. 与干胶相比，胶乳制品工业有何特点？了解国内外胶乳工业的发展趋势。
胶乳制品工业的优点
1）设备简单（轻型），动力消耗少，成本低；
2）产品性能好，橡胶分子未受破坏，制品保持高聚物原有的优良性能； 3）工作环境好，生产安全无毒，污染小，劳动强度低；
4）胶乳为流体，工艺性能好，工艺过程简单，易实现“三化”；
5）胶乳可预硫化，且没有焦烧威胁，对不耐高温且与橡胶复合的材料尤为合适。 6）可制造生胶不能生产的产品：圆形胶丝，微孔橡胶 胶乳制品工业缺点
1胶乳制品（不能）直接补强，胶乳的炭黑补强及防护没有得到有效解决，制品不耐老化。 2）厚制品脱水困难：胶乳含大量水分（40%），干燥困难，不适合制厚制品（目前仅限于薄膜制品）。
3贮存稳定性差，变异性大，对温度、湿度等环境因素敏感，加工过程及产品质量难控制。 4）含有大量水分，使用和运输不方便；
我国胶乳制品工业的发展现状：（了解） ¨我国天然胶乳制品规模处世界第三，耗胶仅次于马来西亚、美国，大约占全球耗胶量1/10； ¨天然胶乳制品发展与国际先进水平接近，约1/3产品出口；
¨国内胶乳制品工业产值约15亿元，虽不大，但在医疗卫生、计划生育等有不可替代的产品；
¨国内合成胶乳制品非常落后，仅有少量丁基，CR胶乳制品 3. 解决天然胶乳蛋白质过敏问题有哪些措施？
采用酶分解蛋白质和离心洗涤法降低天然胶乳蛋白质含量; 通过改进沥滤工艺、增加热水洗涤次数、使蛋白质变性来降低成型手套的可溶性蛋白质含量;用聚氨酯胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳、PVC和PP等合成高分子材料手套作替代品,其中合成胶乳手套最有前途。 第一章 胶乳原材料
1. 天然胶乳的分类？（了解）
按性质和用途分：通用胶乳（离心浓缩胶乳、膏化浓缩胶乳、蒸发浓缩胶乳）特种胶乳（高浓度胶乳、纯化胶乳、恒黏胶乳、耐寒胶乳、阳离子胶乳、预硫化胶乳）改性胶乳（接枝胶乳、羟胺胶乳、肼-甲醛胶乳、环氧化胶乳）
按浓度分:天然胶乳、高浓度胶乳（T.S%＞70%，蒸浓胶乳）、低浓度胶乳（ T.S% 35%～40%，
- 1 -
《胶乳化学与工艺学》思考题
普通胶乳） 按氨含量分：天然胶乳、高氨保存胶乳（NH3%～ 0.7%）、中氨保存胶乳（NH3% 0.3%～0.6%）、低氨保存胶乳（NH3% 0.2%）
2. 天然胶乳的组成及非橡胶成分的作用？ 新鲜天然胶乳的组成（掌握）
（1）橡胶烃（20%～40%） （2）水（55%～75%） （3）非橡胶成分（5%左右）：蛋白质（ 1.5-2.8%）类脂化合物（1-2.5%）糖等水溶物（1-2%）灰分（＜1%）细菌和酶 离心分离总共四层
非橡胶成分的作用：
蛋白质作用：¨吸附在胶粒表面形成保护层，使胶粒稳定的分散在水介质中，防止橡胶粒子被氧化，延缓老化，其水解产物氨基酸能促进硫化；¨氮含量会影响胶膜的物理机械性能，如定伸应力↗、生热↗、电性能↘等；¨被细菌和酶分解成乳酸，使胶乳稳定性下降，甚至凝固；¨残留在制品中，使制品易吸潮、发霉，降低电绝缘性；¨可溶性蛋白质可能对人体的皮肤和组织有刺激作用，产生过敏反应
类脂化合物作用：¨ 吸附在胶粒表面的类脂能提高胶乳的稳定性；类脂化合物水解产生的高级脂肪酸，能提高胶乳的机械稳定性；产生的低级脂肪酸能降低胶乳的稳定性；磷脂的水解产物-胆碱能促进橡胶硫化；甾醇、磷脂、蜡是天然的防老剂；脂肪酸为橡胶天然的软化剂和活化剂。
水溶物作用：¨残留在制品中，增加产品的吸水性，降低电性能；被细菌和酶分解成挥发性脂肪酸，降低胶乳的稳定性。
无机盐类 作用：¨胶乳中的Mg2+/PO43-的比值（常称为磷镁比）高，胶乳的稳定性就差；胶乳中加氨，与磷酸盐作用生成磷酸铵镁沉淀，可提高胶乳的稳定性；
¨无机盐的含量高会降低制品的电绝缘性；¨ Cu2+、Mg2+、Fe2+等含量高（＞3ppm）时，能促进橡胶老化
粘性体作用：¨ 粘性体含量高，胶乳的粘度大，易自然凝固；¨ 加水稀释时，粘性体吸水膨胀并破裂，使胶乳的色泽变暗；¨ 残留在制品中会影响制品的性能。 黄色体作用：胶乳中的黄色体稳定性低，通常在割胶后很快就变坏，黄色体含 量高，胶乳的稳定性低。
3. 天然胶乳为什么会自然凝固？（掌握）
是细菌和酶引起胶乳中非橡胶物质发生变化的结果.
?细菌：分解胶乳中的蛋白质和糖类物质，产生酸，使胶乳的pH值下降，胶乳稳定性下降； 酶：蛋白酶分解胶粒保护层中的蛋白质；凝固酶使蛋白质变性，引起蛋白质的溶解度大大降低。
金属离子（钙、镁离子）：压迫胶粒双电层，电动电位降低，静电斥力减小；与胶粒保护层的蛋白质和高级脂肪酸皂反应，生成不溶于水的盐和皂类，使胶粒脱水；激化酶的活性，增强酶对胶乳稳定性的破坏作用。
避免方法：天然胶乳加氨处理，加保存剂氨水防止天然胶乳自然凝固。 4. 使天然胶乳粒子稳定分散的原因是什么？
橡胶粒子由内到外分别是：溶胶层；凝胶层；保护层。
粒子带相同电荷，存在静电斥力；水合作用，提高φ电位；粒子作布朗运动，防止分层。 5. 天然胶乳浓度的表示方法。（掌握）
干胶含量（DRC%）：胶乳中被酸凝固出来的干橡胶的百分率。
- 2 -
《胶乳化学与工艺学》思考题
总固体含量（T·S%）：胶乳在除去水分和挥发物后的所有固体物质的含量。 总干差：总固体含量与干胶含量之差，表明胶乳中不挥发性非橡胶成分的含量。 6. 天然胶乳的稳定性与pH值、胶粒表面电荷的关系？并画图表示。（掌握）在课件上
7. 胶乳稳定存在的条件？影响胶乳稳定性的因素有哪些？ 决定天然胶乳稳定性的主要因素是胶粒带电和水化膜。
稳定存在的原因：粒子带相同电荷，存在静电斥力；水合作用，提高φ电位；粒子作布朗运动，防止分层。
影响因素：内因：表面电荷、水合作用
外因：机械力、化学稳定性（配合剂，电解质，脱水溶剂）、温度 8. 氨作为保存剂有何有优缺点？
氨保存胶乳的优点
（1）抗凝固保存效果明显:抑制细菌的生长和酶的活性；增加胶粒表面的电动电位；与胶粒表面的高级脂肪酸作用形成铵皂起保护作用；与胶乳中的Mg2+形成铵镁沉淀，降低Mg2+的去稳作用。(2)溶解胶乳中的粘性体，降低胶乳的粘度；(3)易除去，无残留，对胶乳的浓缩、加工及制品性能无不良影响；(4)无毒、无其他副作用。
氨保存胶乳的缺点:氨有强烈的刺激气味，不利于环保要求；对于抗氨性细菌的防护效果较差；氨对胶乳粒子保护层的蛋白质有缓慢水解的作用；氨对胶乳中的氧化锌用量有影响 9. 天然胶乳的浓缩方法有哪些（要知道）？简述每种浓缩方法的原理（了解）。
离心法浓缩原理（最常用）：橡胶烃的相对密度（ 0.914）低于乳清的（ 1.02） ，在重力场中胶粒会克服各种干扰缓慢上浮而分层。
膏化浓缩法浓缩原理：利用胶粒与乳清之间密度的差异而产生膏化分层。在普通胶乳中加入适量的膏化剂，削弱胶粒的布朗运动，并增大粒子的有效容积，使胶粒逐渐聚集而上浮，在胶乳表面形成干胶含量很高的浓乳，乳清则留在下层，除去乳清便得到浓缩的胶乳 蒸发浓缩法浓缩原理：在较低温度（60℃）下负压蒸发掉胶乳中的水分，使胶乳浓缩。 电滗法浓缩原理：利用天然胶乳中橡胶粒子带阴电荷，通电时，带电粒子向阳极移动，并在该极板薄膜富集而分离，该法尚未有商品问世。
10. 什么是皂覆盖率？什么是皂/胶比？二者对胶乳稳定性有何影响？（两个概念） 皂覆盖率：胶粒表面吸附的乳化剂占粒子表面积的百分数；
皂/胶比：使干胶含量为100份的胶乳保持稳定所需要的乳化剂的最低质量分数，该值大，
- 3 -
《胶乳化学与工艺学》思考题
胶乳稳定性差。 第二章 胶乳用配合剂
1. 胶乳配合剂有哪两大类？各类配合剂又有哪些品种（了解）？
胶乳配合剂概念：胶乳在保存、加工、应用过程中，所需加入的各种辅助化学药品。 通用配合剂：使制品具有一定的物理机械性能和使用性能的配合剂，如补强剂和硫化剂等硫化剂、促进剂、活化剂；补强剂、填充剂；防老剂、紫外线吸收剂；着色剂、抗静电剂等
胶乳专用（工艺）配合剂：使胶乳具有一定工艺性能的配合剂如分散剂：相界面调节剂：分散剂、乳化剂、湿润剂、稳定剂、起泡剂等；水相调节剂：增稠剂、膏化剂、凝固剂、胶凝剂、热敏剂等；表面处理剂：隔离剂、表面润滑剂、卤化处理剂；其他配合剂：香味剂
2. 胶乳专用配合剂有哪几类？（掌握）
相界面调节剂；水相调节剂；表面处理剂；其他配合剂。
3. 什么是稳定剂、分散剂、乳化剂、凝聚剂、发泡剂、起泡剂、稳泡剂、抗蹼剂？ （掌握） 乳化剂：吸附在液-液界面，能显著降低液-液界面自由能，使两种不相溶混的液体形成均匀而稳定乳浊液的物质。在制备乳浊液时使用。
稳定剂：加入到胶乳体系中增加胶粒表面电荷、保护层、水和度，提高胶乳稳定性的物质。在胶乳存放、浓缩、配合、加工等过程中使用。
起泡剂：加入到胶乳中，使胶乳在机械搅拌下产生相对稳定泡孔的物质。 发泡剂：加入到胶乳中，加热能分解释放出气体，使胶乳产生泡孔的物质。 稳泡剂：使胶乳泡沫保持稳定的物质。
抗蹼剂：在浸胶时能防止模型突出或凹陷部分形成网膜的物质
凝固剂：凡能使胶乳失去稳定性而发生胶凝、凝固的物质，都称为凝固剂，也叫做去稳定剂。
分散剂：颗粒均匀且吸附在液-固界面，能显著降低液-固界面自由能，使固体稳定地分散在水中的物质。 第三章 胶乳基本工艺9
1. 掌握胶乳制品配方的表示方法与计算。（计算题）
干基（比）配方：以胶乳中干胶质量100作基准，其他配合剂均以干质量份数（phr，每百份橡胶中的份数）表示的配方。
湿基（比）配方：以胶乳和各种配合剂湿料的相对质量表示的配方。湿基配比量=干基配比量/湿料浓度（干、湿基配比转换）。
生产配方：以配合胶乳总质量和总固体含量为基准，求出每次实际需要的胶乳及各种配合剂的湿重和用水量表示的配方。每次投料可以是每一配料罐、配料桶或某小批制品的总用量等
实用配比=湿基配比*胶乳重量/总湿基配比 稀释用水（软水）量
软水量=Σ干基配比量/配合胶乳浓度-Σ湿基配比量
2. 胶乳工业制品配合剂加工的设备主要有哪几种？简要说明其工作原理。（掌握） 球磨机：当球磨机转动时使球磨罐在机架上滚动，带动罐内瓷球和分散体配料滚动、碰撞
- 4 -
《胶乳化学与工艺学》思考题
摩擦，从而磨细内装的物料。
胶体磨：利用相对速度很高的研磨面带动浆料运动，使其中的固体颗粒相互撞击和摩擦以达到粉碎目的的超微粉碎机械
沙子磨：由搅拌桨叶搅拌配合剂和玻璃细珠，靠玻璃细珠之间和玻璃细珠与搅拌桨叶、容器壁间的撞击和摩擦作用，使配合剂研磨细。
超声波乳化器：利用强超声波在液体介质中的空化效应，将介质“粉碎”，使两相或两相以上互不混溶的介质（其中最少一相是液体）均匀混合的装置
高压匀浆泵（高压匀浆器）:是一种制备超细液—液态乳化物或固—液分散体的通用设备。 3. 胶乳制品用配合剂为什么不能直接加入到胶乳中？(掌握)
由于粉状配合剂直接加入胶乳不仅因粒径大，湿润性不好，在胶乳中不易分散，而且往往引起橡胶粒子脱水而凝固；不溶于水的流体或半流体配合剂与胶乳混合搅拌时好像分散不错，但是停止搅拌后分成两相。因此不能直接加入到胶乳中。
4. 原料胶乳在加工前为什么要去氨？去氨的方法有哪些（掌握）？掌握甲醛去氨计算方法。 除氨的目的：原料胶乳的氨含量往往较实际应用所要求的高一些，特别是制造胶乳海绵又无现成的低氨胶乳时，在配合前必须进行除氨的预处理；降低胶乳的pH值，增加胶乳凝固速度，提高工作效率；防止制品产生气泡；增加胶乳的粘合力；减少胶乳对织物的腐蚀。 去氨的方法：甲醛中和法；搅拌鼓风法；蒸发除氨法、弱酸中和除氨法、硅酸或活性炭吸附
除氨法、通入空气或惰性气体除氨法、离心法或透析法除氨 计算方法：6HCHO+4NH3—(CH2)6N4+6H2O 5. 预硫化胶乳硫化程度的表示方法？（掌握）
氯仿值法用凝胶状态表示胶乳硫化程度。 有机溶剂溶胀法 6. 与配合胶乳相比，预硫化胶乳有哪些特点？（知道）
优点1. 胶乳粒子已部分硫化，其粘度已降低，气泡易消除； 2. 产品胶膜强度大，变形较小，脱模时不易出现粘折现象； 3. 胶乳流态好、稳定性高，浸渍时胶乳液面结皮较少，还可配入填充剂以降低某些产品的生产成本； 4. 此外，制品的耐热性、耐寒性较高。 缺点胶膜的干燥时间长，一般比未硫化胶乳的胶膜干燥与硫化时间之和还要长；
制品粘着性较差，故用硫化胶乳所制的浸渍制品，卷边比较困难； 制品的耐油及耐溶剂性能也较差。
7. 什么是胶乳的胶凝？胶乳凝胶有何特征？（概念胶凝、凝固） 胶凝：是指胶乳从流动状态转化为凝胶状态的过程。
凝固：胶乳或胶清中的橡胶粒子呈不可逆地凝聚，形成橡胶连续相与乳清分散相的现象 特征：胶凝速度缓慢，胶凝过程中形成的网状结构胶凝占有和原胶乳同样大小的体积。 8. 胶乳胶凝的方法有哪些？掌握各种胶凝方法的胶凝原理及特点。（知道）
离子沉积胶凝（凝固剂法）胶凝原理：利用多价金属盐类、酸类等溶液中离子的阳电荷去中和胶乳粒子的阴电荷，导致胶乳在模型上沉积成膜的方法。
热敏化胶凝是指在配合胶乳或硫化胶乳中加入适量的热敏化剂(热不稳定剂)，使胶乳在较低的温度下相对稳定，当胶乳受热，温度升高至预定热敏温度时将快速产生胶凝。这种方法适合生产形状复杂的制品。
迟缓胶凝硅氟化钠在胶乳水相中缓慢水解分离出氢氟酸和硅酸；水合硅酸可以与胶乳粒子产生某种机械结合；水合硅酸具有很强的吸附能力，胶乳的稳定剂会被硅酸吸附而逐步沉淀，从而失去稳定作用；
- 5 -
胶乳化学与工艺学复习思考题改动之后
