第2章　天然橡胶改性

天然橡胶（natural rubber，NR），其主要成分为聚异戊二烯，是一种具有优越综合性能的可再生天然资源，具有高弹性、高强度、高伸长率和耐磨性等特点，广泛地应用于航天、国防军工、飞机轮胎、医用弹性体等领域，在国民经济建设中占有非常重要的地位。但是，天然橡胶是非极性橡胶，在极性溶剂中反应不大，但易与烃类有机溶剂作用，故其耐油、耐有机溶剂性差。天然橡胶分子中含有不饱和双键，故其耐热氧老化、耐臭氧性和抗紫外线性都较差，限制了天然橡胶在一些特殊场合的应用。在耐热制品、密封制品、耐油制品方面，天然橡胶明显逊于丁腈橡胶（acrylonitrile-butadiene rubber，NBR）、丁基橡胶（butyl rubber，IIR）等合成橡胶。天然橡胶价格高昂，而且还会导致一部分人产生过敏反应。为了克服天然橡胶性能上的缺点，需要进行物理、化学等改性。

天然橡胶物理改性包括天然橡胶与其他橡胶的共混、天然橡胶与塑料的共混、天然橡胶与无机材料的共混以及天然橡胶纳米复合材料等。

天然橡胶化学改性主要是利用天然橡胶分子链中的不饱和双键，通过各种反应将新的官能团引入天然橡胶，从而提高天然橡胶制品的透气性、耐油性、阻燃性等。

目前已经开发出各种改性的天然橡胶产物，如环氧化天然橡胶、马来酸酐接枝天然橡胶、天然橡胶与聚甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物以及天然橡胶与聚苯乙烯的接枝共聚物等。

天然橡胶化学改性是制备新的材料可能的方法，其中一种简便的方法是将含磷单体接枝到天然橡胶上。阻燃效果主要与单体的化学结构和接枝的磷量有关。可以通过环氧乙烷开环取代将二烷基磷酸基引入到环氧化天然橡胶（ENR），也可以通过接枝的方法将膦酸酯基团接枝到天然橡胶，以改善天然橡胶的性能（如阻燃性、耐油性），获得可用作共混物增容剂的改性天然橡胶。此增容剂可以用于促进天然橡胶与某些极性热塑性塑料之间的相容性。