2.7 脫蛋白天然橡膠
由于天然膠乳中含有蛋白質，人體的皮膚和黏膜一旦直接接觸天然乳膠制品，可能會誘發呼吸困難和蕁麻疹等過敏反應，而且蛋白質會造成天然膠乳制品的質量和硫化特性的差異，以及蠕變性能、耐老化性能和絕緣性等性能的降低。
在膠乳階段，存在于天然膠乳粒子的表面的蛋白質有時可能會引起人體的過敏反應，或者在天然膠乳進行化學改性時產生副反應。
將蛋白質酶與陰離子表面活性劑和（或）非離子型表面活性劑組合起來作為脫蛋白處理劑，加入到天然膠乳中進行蛋白質分解，再經離心分離，洗凈橡膠成分，可以制造脫蛋白天然膠乳（DPNR）。
在膠乳階段，采用蛋白水解酶分解蛋白質，然后用尿素處理，也可以成功地去除天然膠乳中的蛋白質。因此，采用尿素去除天然橡膠（NR）的蛋白質是制備硫化脫蛋白天然膠乳的快速和有效的方法。
為了改善脫蛋白天然膠乳制造的橡膠產品的性能，有必要了解其性能。
（1）脫蛋白天然膠乳的制備 在室溫下，在質量分數1.0%的十二烷基硫酸鈉（SDS）溶液中，將天然膠乳（HANR）用質量分數0.1%的尿素處理1h，經離心分離，再將其重新分散在質量分數1.0%的SDS溶液中。然后，分別用質量分數0.5%和質量分數0.1%的SDS溶液洗滌兩次。
（2）硫化脫蛋白天然膠乳的制備 DPNR膠乳根據表2-22所示的配方制備。將混合物在室溫下處理96h，然后在60℃下，預硫化25min。
表2-22 預硫化脫蛋白天然膠乳配方 單位：質量份
注：ZDEC為二乙基氨荒酸鋅；ZMBT為巰基苯并噻唑鋅鹽；Terric acid、Wingstay-L和聚合物（C1、C2）由泰國橡膠研究所提供。
（3）脫蛋白天然膠乳膜的制備 預硫化脫蛋白天然膠乳（DPNR）膜用浸漬方法制備。采用陶瓷棒模具浸漬，首先將模具浸入凝固劑30s，隨后在烘箱中于100℃下干燥1min，然后將已干燥的模具浸入預硫化脫蛋白天然膠乳，浸泡1min后，在烘箱中于100℃下硫化30min。
（4）物理性能 天然膠乳（HANR）和預硫化脫蛋白天然膠乳（DPNR）總氮含量（與橡膠膠乳蛋白質的量成正比）見表2-23。在室溫下，采用尿素處理1h后，HANR的總氮含量從質量分數0.45%降至質量分數0.06%。這可能是大多數存在于天然膠乳中的蛋白質靠弱吸引力附著于橡膠，可以與尿素分離。HANR的水溶性蛋白質含量為4215g/g，遠遠高于DPNR（15g/g），這表明用尿素處理的方法制備低蛋白天然膠乳是相當有效的。
天然橡膠的物理性能，即總固體含量（TSC）、干膠含量（DRC）和揮發性脂肪酸含量（VFA）分別列于表2-23。經過離心兩次后，脫蛋白天然膠乳的總固體含量和干膠含量低于天然膠乳。
表2-23 HANR和DPNR的TSC、DRC、氮含量、水溶性蛋白質和VFA數值
注：HANR為天然膠乳；DPNR為脫蛋白天然膠乳；TSC為總固體含量；DRC為干膠含量；VFA為揮發性脂肪酸。
在做揮發性脂肪酸（VFA）測試之前，將膠乳保存2周（加入質量分數約0.2%的NH4）。VFA是碳鏈為1～6的有機脂肪酸，它們的特點是具有較強的揮發性。由于膠乳中的細菌會引起蛋白質的降解，因此VFA的數值可以表示保存膠乳的質量。脫蛋白天然膠乳的VFA比天然膠乳低兩倍，可能是由于膠乳中蛋白質的含量低。
（5）Z電位 橡膠膠乳通常通過它們低于-30mV或高于+30mV的表面電荷維持膠體的穩定性。表2-24列出天然膠乳和脫蛋白天然膠乳的Z電位。當pH值在8.5～9.8時，所有膠乳都為負電荷，DPNR和預硫化DPNR的Z電位值低于HANR。這可能是由于天然膠乳的表面上覆蓋著含有羧基和氨基基團的蛋白質分子。因此脫蛋白后，橡膠顆粒的負電荷減少，但仍保持穩定，沒有自凝。在pH值為8.5～8.9時，DPNR乳液、預硫化DPNR乳液的Z電位分別為-45.90mV和-37.69mV。
表2-24 各種膠乳的平均粒徑、Z電位和pH值
（6）膠乳粒徑 HANR的平均粒徑比DPNR和預硫化DPNR小。這可能是由于膠乳的Z電位降低。膠乳在去除負電荷（蛋白質）后，以及攪拌DPNR膠乳制備預硫化脫蛋白天然膠乳時，有凝固的趨勢。
各種膠乳的平均粒徑、Z電位和pH值見表2-24。
（7）力學性能 當硫化時間增加時，100%定伸應力和300%定伸應力趨于提高。300%定伸應力高于100%定伸應力。而且硫化的脫蛋白天然膠乳的定伸應力高于天然膠乳。
硫化DPNR/C1和硫化DPNR/C2在不同硫化時間的定伸應力見表2-25。
表2-25 硫化DPNR/C1和硫化DPNR/C2在不同硫化時間的定伸應力 單位：MPa
注：C1、C2為用于薄膜的聚合物，見表2-22。