1、背景
天然橡胶是一种重要的工程材料，具有优异的综合性能，广泛应用于医疗卫生、汽车工业、航天航空、国防建设等领域。作为一种生物合成的可再生资源，相对于以石油为合成原料的合成橡胶，天然橡胶更能满足当今世界普遍追求可持续发展的需要。随着石油资源的日益减少和对弹性体需求量的不断增加，天然橡胶生产所产生的经济效益、生态效应和社会效益将越来越明显。
我国是天然橡胶非传统种植区，橡胶树必须兼顾高产、抗寒、抗风、抗旱等特性。种植环境差异和橡胶树品系多样化导致国产天然橡胶质量一致性较差，门尼粘度变异性较大。另外，农场制成的天然橡胶，在最终用于生产各种橡胶制品之前，不可避免地要贮存一段时间。在贮存期间，天然橡胶分子链之间会发生交联反应，导致凝胶含量、门尼粘度、华莱士塑性初值和硬度逐渐升高，华莱士塑性保持率逐渐下降，从而使天然橡胶的加工性能劣变。由于贮存过程中天然橡胶质量劣变的宏观特征表现为硬度增加，为此，早期的科研人员以贮存硬化表示天然橡胶贮存过程中质量劣变的现象。在实际操作中，贮存环境和时间不可能一致，贮存过程中天然橡胶的门尼粘度、华莱士塑性初值等指标的变化幅度不可能相同，必然导致天然橡胶质量和加工性能不一致，严重影响轮胎生产工艺控制。这是我国轮胎生产完全依赖进口天然橡胶的用主要原因之一。大量进口的天然橡胶严重威胁我国天然橡胶产业发展和供给安全。因此，迫切需要通过控制门尼粘度，提高国产胶质量一致性。
长期以来，我们始终没能清楚地认识天然橡胶的贮存硬化机理，无法采取有效措施从根本上解决天然橡胶的贮存硬化问题。国内外一直试图采用盐酸羟胺、硫酸羟胺、水合肼等试剂，对天然橡胶分子链上可能存在的异常基团醛基进行保护，抑制橡胶分子链交联，制成所谓的“恒粘天然橡胶”。但是，由于缺乏理论指导依据，所制成的恒粘天然橡胶的贮存性能并不稳定。在贮存初期，恒粘天然橡胶的门尼粘度会明显上升，贮存过程中华莱士塑性初值仍然会大幅度升高，导致华莱士塑性保持率下降。并且，由于盐酸羟胺的促进作用，使得恒粘天然橡胶硫化速率快，焦烧时间短，操作安全性差。此外，羟氨和肼属于禁止使用的有毒物质，在制胶过程中易发生氧化反应，导致恒粘天然橡胶颜色较深，限制了恒粘天然橡胶的应用。
为了更好地解决天然橡胶质量一致性问题，我们申请了一项国家自然科学基金项目，对天然橡胶贮存硬化的原因进行了深入研究，明确了天然橡胶分子链末端结构通过醇醛缩合引起分子链发生交联，导致门尼粘度、硬度等技术指标逐渐上升。在此基础上，我们提出了保护天然橡胶分子链端基结构，抑制天然橡胶分子链之间的交联反应，控制天然橡胶门尼粘度的技术路线。由此制备的恒粘天然橡胶门尼粘度非常稳定，按照“GB/T 18013-2008 天然生胶 加速贮存硬化值的测定”的测定结果小于5个单位，并且硫化焦烧时间有所延长，加工安全性得到改善。此外，本技术采用的天然橡胶分子链端基结构保护剂为橡胶工业常用配合剂，充分保证了本技术生产的恒粘天然橡胶的使用安全性。
2.技术性能指标
门尼粘度60±5ML1+4100℃，按照GB/T 18013 进行加速贮存后，门尼粘度变化小于5 ML1+4100℃。其余指标符合GB/T 8081的规定。
3.技术创新性与先进性
本技术的创新性：采用硫醇抑制天然橡胶贮存过程中分子链之间的交联，制备恒粘天然橡胶。
本技术的先进性：恒粘天然橡胶门尼粘度稳定，具有使用和操作安全性。
4.知识产权及获奖情况
本技术属于中国热带农业科学院农产品加工研究所原创性技术成果，具有自主知识产权。本技术含以下国家专利：
发明专利：“一种恒粘天然橡胶的制备方法”（专利号： ZL201010183085.3），授权时间：2011. 12,7。
2012年通过了农业部科技成果鉴定（证书编号农科果鉴字2012第19号）。
5.技术成熟度
本技术已经过多次中试研究，累计生产恒粘天然橡胶10吨，生产工艺成熟稳定。
6.市场前景
通过本技术制备恒粘天然橡胶，控制门尼粘度，主要目的在于提高天然橡胶的质量一致性。 仅轮胎行业，对恒粘天然橡胶的需求量不少于200万吨/年。
7.投资估算与经济效益分析
产品成本分析
本技术基本采用现有的天然橡胶标准胶生产设施，本项目几乎不需要额外增加设备投资。
原材料方面，需要使用天然橡胶门尼粘度稳定剂，会额外增加一部分费用。该材料市场价为15000元/吨。每吨恒粘天然橡胶需要添加大约2千克门尼粘度稳定性，成本增加大约30元。
从以上数据可以看出，与现有的天然橡胶标准胶（销售价15000元/吨）相比，恒粘天然橡胶生产成本略有增加，但增加的幅度非常小。
产品单位售价与盈利预测
实施本项目生产的恒粘天然橡胶，质量一致性显著提高，是生产高性能子午线轮胎急需的原材料。预计由于产品质量一致性的提高，价位也随着提高1000元/吨。目前，新鲜天然胶乳收购价大约为4000元/吨，每吨新鲜天然胶乳平均干胶含量按32%计，折合干胶的成本约为12500元/吨。每吨标准天然橡胶加工费为800元/吨。天然橡胶标准胶市场价格15000元/吨，一般毛利润为1700元/吨。与标准胶相比，恒粘天然橡胶价格提高的幅度小于1%，市场完全能接受。
每吨恒粘天然橡胶增加的原材料成本约为30元。恒粘天然橡胶的销售价格按16000元/吨计，销售额为16000元/吨×30=48万元。毛利润16000-12500-800-30=2400元/吨。生产30吨恒粘天然橡胶，盈利合计2400元/吨×30=7.2万元。
经济效益分析
目前，天然橡胶标准胶每吨毛利润大约为1600元。如生产成恒粘天然橡胶，每吨毛利润至少为2400元。直接经济效益至少增加2400-1600=800元/吨。
本项目中试期间可累计生产恒粘天然橡胶30吨，产生的毛利润大约为7.2万元。在原来生产天然橡胶标准胶的基础上，增加的利润为800元/吨×30=2.4万元。
合作方式
技术服务或转让。
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