第二章 胶乳性质及胶乳种类

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1、第二章第二章 胶乳的性质胶乳的性质 杜江华杜江华1、胶体的性质、胶体的性质2、天然胶乳的组成及化学结构、天然胶乳的组成及化学结构内容简介第一节第一节 胶体的性质胶体的性质n分散度与表面能n分散体系的几个稳定性的概念n胶体溶液的概念及一般性质一一 分散度和表面能分散度和表面能（一）分散度（一）分散度 定义：定义：单位体积的物质所具有的表面积叫分散度，也叫做比表面。它是物质的总表面积与该物质总体积的比值。即： 物质总表面积（物质总表面积（S） S S。= = 物质的总体积（物质的总体积（V） V 单位：单位：1 分散度与粒子大小成反比关系，分散度越大，粒子愈细。粒子数愈多，表面也相应增加。对球状粒

2、子来说：设半径为r,粒子数为n.则分散度 分散度与粒子大小的关系1.定义：定义：在恒温恒压下形成新的表面所做的功为表面能。在恒温恒压下形成新的表面所做的功为表面能。 F= F F：表面能（单位为：表面能（单位为J J） ：比例系数，也称比表面能。单位为：比例系数，也称比表面能。单位为J/mJ/m物理意义是物理意义是在一定的温度、压力和组成下，增加体系单位表面时，在一定的温度、压力和组成下，增加体系单位表面时，体系表面自由能的增加。体系表面自由能的增加。（二）表面能（二）表面能由F= 知,在给定的体系中是一个常数。那么表面能（F）与表面积（A）成正比关系，由于一定量的物体，粒子越小，说明粒子数越

3、多，所形成的表面积就越大。所以A越大，意味着分散度越大，表面能就越大。根据能量最低原则，体系就越不稳定，有自动缩小表面积的趋势。表面能与分散度的关系表面能与分散度的关系 表面能与分散度成正比，与粒子大小成反比。分散度大的，说明粒子越小,形成的新表面越多，表面能就越大。二、分散体系的几个稳定性的概念二、分散体系的几个稳定性的概念 分散体系保持分散度不变的性质。（即保持分散状，不因重力作用而下沉或上浮，也不相互聚结）：一种或几种物质分散在另一种物质中所组成的体系分散体系稳定性：分散体系的几个稳定性的概念分散体系的几个稳定性的概念动力学稳定性：分散相保持稳定的分散状态不因重力作用而下沉或上浮的性质。

4、动力学不稳定性：分散相因重力作用而下沉或上浮而不能保持分散状态的性质。热力学（也称聚结）稳定性：分散相保持单个状态而不相互聚结的性质。热力学不稳定性：分散相互相聚结，不能保持单个状态的性质。（一）胶体溶液的概念：物质粒子在1-100nm范围内，分散在介质中而形成的多相且具有一定稳定性的体系。称胶体溶液，简称溶胶。三个特征：n 高分散度n 多相n 具有一定的稳定性胶体溶液的概念及一般性质胶体溶液的概念及一般性质（二）性质n 丁道尔现象n 产生的原因： 胶体粒子的大小小于入射光的波长，产生了光散射现象的结果.溶液与胶体的丁达尔效应的比较电泳现象：在外加电场的作用下，分散相定向移动的现象。n 电学性

5、质 天然胶乳的橡胶粒子在外加电场的作用下，可看到胶粒均移向阳极，说明橡胶粒子带阴电荷。电学性质对溶胶性质的影响: 溶胶的电学性质表明胶粒是带电的，虽然粒子小，表面能大。由于同电相斥的作用，提高了溶胶的热力学稳定性。使溶胶具有一定的稳定性。n动力学性质 布朗运动：在显微镜观察到，胶体粒子是连续的不规则运动，这种胶体所特有的运动称为布朗运动。 产生的原因：其本质还是分子的热运动，是由于分散体系中分散相粒子受周围介质分子不断碰撞的结果。粒子在撞击的过程中，有些时候合力不等于零，就作永不停息的运动。 B.有降低溶胶的热力学稳定性趋势。 因为强烈的布朗运动使胶粒相互碰撞的次数增多而不易于聚结，因此有降低

6、热力学稳定性趋势。 但也不是碰撞就会聚结，而是有一定条件，即当布朗运动所具有的动能大于胶粒间相互排斥的势能时，胶粒便会相互聚结。布朗运动对胶体性质的影响A.提高了动力学稳定性。第二节第二节 天然胶乳的胶体特性天然胶乳的胶体特性 天然胶乳是组分复杂的橡胶天然胶乳是组分复杂的橡胶水基型分散体系，是疏液水基型分散体系，是疏液胶体吸附亲液胶体后形成的一种特殊的胶体体系。胶体吸附亲液胶体后形成的一种特殊的胶体体系。亲液胶体主要是蛋白质、类脂物等亲液胶体主要是蛋白质、类脂物等 固含量为3040，橡胶粒径平均为1.06微米。新鲜的天然乳胶含橡胶成分2741.3(质量)、水4470、蛋白质0.24.5、天然树

7、脂25、糖类0.364.2、灰分0.4。 分散介质分散介质：分散介质为乳清。大部分是水，还含有蛋白 质、脂肪酸、无机盐、糖类等乳清：乳清：胶乳中，除橡胶粒子以外的其它物质的总称，其中含有蛋白质、脂肪酸、无机盐、糖类等B B乳清：乳清：由离心后底层部分冻干后得到的乳清属黄色体水溶液C乳清：经过高速离心机所得到的清亮的乳清。天然胶乳分散相和分散介质都不是均一的物质。（多相性）天然胶乳分散相和分散介质都不是均一的物质。（多相性） 橡胶粒子：表面吸附蛋白质、类脂物等。 非橡胶粒子：包含FW粒子（脂肪、类脂物组成）、黄色体（蛋白质、类脂物组成）、纤维状粒子（蛋白质组成）分散相 ：橡胶粒子和非橡胶粒子。离

8、心机离心离心机离心天然胶乳和疏液胶体性质的比较天然胶乳和疏液胶体性质的比较项目 疏液 胶体 天然胶乳 粒子 晶核、小液滴、无定形碎 高分子物形成的胶团 作用力作用力 离子键、共价键、分子力 范德华引力与介质亲和性与介质亲和性 没有亲和性 吸附蛋白质后有亲和性相界面 多相、有界面 多相、有界面自由能自由能 高 高 稳定性稳定性 热力学不稳定性 热力学不稳定性热力学电位热力学电位 不随溶胶的PH变化 随溶胶的PH变化 水化膜水化膜 较薄 较厚粘度粘度 小 大（有结构粘度）浓度浓度 小 大凝胶含水量凝胶含水量 极少 多成膜性质成膜性质 无成膜性 具有良好的成膜性 1.结构分为三层： （内层）溶胶层：

9、能溶乙醚苯，由聚合度小、球状橡胶烃分子聚集而成； （中间层）凝胶层：不溶乙醚，由聚合度大、支链、网状橡胶烃分子聚集而成； （外层）保护层：保持胶粒稳定，由蛋白质和类脂物构成。磷脂:不同品系的胶乳磷脂，几乎一样，不溶于丙酮；类脂物中性脂：溶于丙酮，有甘油三酸脂、淄醇脂，不同品系的胶乳中性脂几乎不同，所以其稳定性有异。胶乳加氨后橡胶胶粒保护层的变化胶乳加氨后橡胶胶粒保护层的变化1）蛋白质的水解 （加氨后）蛋白质 缓慢水解 氨基酸（非表面活性物质） 全部进入乳清胶粒保护层被破坏降低胶粒稳定性。 氨是碱性物质，蛋白质在酸、碱条件下都会发生水解作用。 另外蛋白质也会发生变性作用。从而失去保护胶粒的作用，

10、降低胶乳的稳定性。2）类脂物的水解类脂物 很快水解 高级脂肪酸 NH3 生成高级脂肪酸铵皂（表面活性物质）。此铵皂大部分吸附于胶粒表面，增加胶粒表面的阴电荷和水化膜，加强胶粒保护膜，从而提高其稳定性。小部分进入乳清。 橡胶粒子的大小、数量、结构对胶乳性质的影响 1.对胶乳性质的影响胶粒大、胶乳较稳定.胶粒小、胶乳不稳定.(1) 橡胶粒子大小原因:橡胶粒子大，表面能小，稳定性上升; 橡胶粒子大，表面结构较完整，保护能力就强，稳定性高; 橡胶粒子大，布朗运动相对弱些，胶粒碰撞相对小，稳定 性高。结论：粒子大，数量少，结构完整，胶乳较稳定结论：粒子大，数量少，结构完整，胶乳较稳定（2 2）橡胶粒子数

11、量 多：橡胶粒子数量多，其浓度高，稳定性差 少：橡胶粒子数量少，其浓度低，橡胶粒子间距离宽，互相碰撞的机会少，稳定性高。 3）橡胶粒子结构 结构完整：有保护层保护，稳定性高，橡胶粒子的大小、数量、结构对制胶工艺的影响1) 对生产生胶的影响 大小：橡胶粒子大，凝固好，粒子小容易产生局部凝固。 因胶粒大，胶乳粘度低，酸水容易分散均匀，则凝固好。胶粒小，胶乳粘度高，酸水不易分散均匀，则加酸产生局部凝固。 数量：数量小的凝固操作困难，数量多，凝固操作易，但过多，凝固操作也困难. 因数量过多，浓度过大，粘度过高，酸水不易分散均匀。 结构：结构完态，凝固操作易，反之，则难。结论：胶粒小，数量少，结构不完整