第2章　天然橡膠改性

天然橡膠（natural rubber，NR），其主要成分為聚異戊二烯，是一種具有優越綜合性能的可再生天然資源，具有高彈性、高強度、高伸長率和耐磨性等特點，廣泛地應用于航天、國防軍工、飛機輪胎、醫用彈性體等領域，在國民經濟建設中占有非常重要的地位。但是，天然橡膠是非極性橡膠，在極性溶劑中反應不大，但易與烴類有機溶劑作用，故其耐油、耐有機溶劑性差。天然橡膠分子中含有不飽和雙鍵，故其耐熱氧老化、耐臭氧性和抗紫外線性都較差，限制了天然橡膠在一些特殊場合的應用。在耐熱制品、密封制品、耐油制品方面，天然橡膠明顯遜于丁腈橡膠（acrylonitrile-butadiene rubber，NBR）、丁基橡膠（butyl rubber，IIR）等合成橡膠。天然橡膠價格高昂，而且還會導致一部分人產生過敏反應。為了克服天然橡膠性能上的缺點，需要進行物理、化學等改性。

天然橡膠物理改性包括天然橡膠與其他橡膠的共混、天然橡膠與塑料的共混、天然橡膠與無機材料的共混以及天然橡膠納米復合材料等。

天然橡膠化學改性主要是利用天然橡膠分子鏈中的不飽和雙鍵，通過各種反應將新的官能團引入天然橡膠，從而提高天然橡膠制品的透氣性、耐油性、阻燃性等。

目前已經開發出各種改性的天然橡膠產物，如環氧化天然橡膠、馬來酸酐接枝天然橡膠、天然橡膠與聚甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物以及天然橡膠與聚苯乙烯的接枝共聚物等。

天然橡膠化學改性是制備新的材料可能的方法，其中一種簡便的方法是將含磷單體接枝到天然橡膠上。阻燃效果主要與單體的化學結構和接枝的磷量有關。可以通過環氧乙烷開環取代將二烷基磷酸基引入到環氧化天然橡膠（ENR），也可以通過接枝的方法將膦酸酯基團接枝到天然橡膠，以改善天然橡膠的性能（如阻燃性、耐油性），獲得可用作共混物增容劑的改性天然橡膠。此增容劑可以用于促進天然橡膠與某些極性熱塑性塑料之間的相容性。