不同保存体系低氨浓缩天然胶乳的性能研究
2023-05-30赵立广宋亚忠丁丽李建伟黄红海戴拓刘伟强李云桂红星
赵立广 宋亚忠 丁丽 李建伟 黄红海 戴拓 刘伟强 李云 桂红星
关键词：天然胶乳；低氨；稳定性；强度；制品
中图分类号：TQ331.2 文献标识码：A
天然胶乳是一种生物合成的弹性体乳液，综合性能良好，产量丰富，绿色环保，具有合成橡胶无法比拟的可持续性优势[1]。天然胶乳中含有大量蛋白质、类脂物等非胶组分[2]，易腐败变质[3]，生产上普遍采用0.7%（质量分数）氨保存浓缩胶乳[4]。高浓度的氨对浓缩胶乳上下游生产环境造成恶劣影响，存在严重的污染问题，浓缩胶乳的低氨、无氨化是未来的发展趋势[5]。鉴于此，研究和开发天然胶乳低氨、无氨保存体系是该行业现阶段的主要任务之一[6]。
近年来，国内多家单位投入到天然胶乳低氨、无氨生产技术的研究中，相继开发了多款低氨、无氨浓缩胶乳产品，取得一定的进展[7-8]，但在乳胶制品的推广应用过程中进展缓慢。当前，低氨、无氨浓缩胶乳仅在原材料要求不高的胶黏剂、涂料等产品中获得应用，在各种纯胶制品中表现较差，推广应用难度较大。这主要是由于低氨、无氨浓缩胶乳与高氨浓缩胶乳性能差异较大，在沿用当前高氨浓缩胶乳的加工工艺模式下，产品出现多种质量问题，导致产品制成率和合格率较低，致使制品企业需求不足。存在问题包括：低氨、无氨天然胶乳胶体稳定性较差，易增稠和凝结；硫化速度慢[9]；湿凝胶强度低。这主要与浓缩胶乳保存体系有关，包括碱和表面活性剂构成的稳定体系，以及杀菌、毒酶和抑霉物质构成的抗菌体系。天然胶乳稳定性可以通过补加稳定剂来调节，而湿凝胶强度低和硫化速度慢与胶乳中稳定剂用量较高有关。要提高低氨、无氨天然胶乳的应用性能就需要控制稳定剂用量，同时调整更换保存效果更好的抗菌体系，因此，抗菌体系是提升低氨、无氨天然胶乳应用性能的关键。
与无氨浓缩胶乳相比，低氨浓缩胶乳虽然对氨污染问题解决得不彻底，行业影响力也较小，但生产成本远低于无氨浓缩胶乳。低氨浓缩胶乳生产历史比较久，生产经验丰富；工艺简单，技术成熟，便于大规模快速投产；综合性能优于无氨浓缩胶乳；保存剂用量较少，生产成本较低[10]，与高氨浓缩胶乳比较接近。此外，还有部分乳胶产品如海绵制品等本身适宜采用低氨浓缩胶乳来生产[11]。所以，低氨浓缩胶乳的规模化应用是当前比较现实且成熟的氨污染解决方案。早在20 世纪40 年代就出现了低氨浓缩胶乳的生产，但一直存在保存效果不理想、杀菌剂毒性较大、成本较高等缺陷，长期以来浓缩胶乳基本沿用高氨保存模式。由于乳胶海绵等生产对于低氨浓缩胶乳的需求，市场上出现过多种低氨浓缩胶乳保存体系，包括五氯酚钠、硼酸、二乙基二硫代氨基甲酸锌（ZDC）、TT-ZnO 等。但是，存在五氯酚钠毒性较大，硼酸杀菌能力不足，ZDC 会降低胶乳稳定性，TT-ZnO 低氨胶乳保存时间较短等问题，在实际生产中应用较少。近年来，市场上也出现多家企业开展了低氨浓缩胶乳的生产，马来西亚已有企业采用2-[（羟甲基）氨基]乙醇与氨复配生产低氨浓缩胶乳；国内海南橡胶产业集团有限公司采用苯甲酸钠、柠檬酸钠、三聚磷酸钠等食品防腐剂与氨复配生产低氨浓缩胶乳，但由于胶乳性能与高氨浓缩胶乳差距较大，市场应用推进比较缓慢。
本研究团队长期开展天然胶乳保存技术研究，先后开发出异噻唑啉酮衍生物（BCT-2）、均三嗪衍生物（HY）、吗啉衍生物（HM）和硫酮衍生物（LS）等多种天然胶乳保存剂[5， 12-14]。本研究采用BCT-2、HY、HM 和LS 4 种保存剂分别与氨复配制备低氨浓缩胶乳，并与高氨浓缩胶乳进行对比分析，研究4 种保存剂对浓缩胶乳的保存效果以及低氨浓缩胶乳的性能差异。
1 材料与方法
1.1 材料
天然胶乳，中国热带农业科学院试验场；保存剂BCT-2，工业级，广州广东迪美生物技术有限公司；保存剂HY，工业级，浙江盛世嘉化生物科技有限公司；保存剂HM、LS，工业级，山东优索化工科技有限公司；碳酸钠、氨水（浓度为25%）、冰醋酸、硫酸铵，分析纯，广东西陇化工股份有限公司；浓硫酸、氢氧化钡，分析纯，广东光华科技股份有限公司；KOH、平平加O、ZnO、硫磺、促进剂ZDC 均为市售橡胶工业配合剂。
1.2 方法
1.2.1 浓缩胶乳样品的制备 取一定量的鲜胶乳采用0.25%氨保存，并采用离心机连续离心制备浓缩胶乳样品，测定氨含量后补加氨至氨含量为0.15%，分别取一定量离心浓缩胶乳依照表1 配方加入相应的保存剂，保存剂的加入量均按胶乳质量计。摇匀后静置，记录编号为1#～5#，于室温条件下储存备用。
1.2.2 浓缩胶乳干胶膜的制备 浓缩天然胶乳干胶膜的制备参照GB/T 18011—2008。
1.2.3 预硫化胶乳及硫化胶膜的制备 取适量浓缩胶乳于干净的烧杯中，将胶乳浓度稀释至50%，在40 ℃水浴条件下，边搅拌边加入硫化配合剂分散体，然后在60 ℃恒温条件下反应一段时间，用氯仿值法检测硫化程度，当硫化程度达到二末三初时停止，冷却、过滤，制备预硫化胶乳。取适量预硫化胶乳倾倒于洁净的玻璃皿中流平，在室温下干燥至透明，取下胶膜于去离子水中浸泡24 h，取出后于烘箱中80 ℃加热6 h 至半透明，取下胶膜后密封标号备用。硫化配合剂的配方（干基，质量份）为：浓缩胶乳100，硫磺1，KOH 0.1，平平加O 0.1，ZDC 0.5，ZnO 0.4。
1.2.4 浓缩胶乳及胶膜的测试 浓缩胶乳挥发脂肪酸值的测试参照GB/T 8292—2008，浓缩天然胶乳和预硫化胶乳黏度值的测试参照GB/T14797.2—2008，浓缩胶乳机械稳定度的测试参照GB/T 8301—2008，浓缩胶乳和预硫化浓缩胶乳pH 的测定参照GB/T 18012—2008，硫化胶膜的拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力的测定參照GB/T 528—2009，硫化胶膜撕裂强度和硬度的测定分别参照GB/T 528—2008 和GB/T 23651—2009。
1.2.5 浓缩胶乳橡胶粒子粒径的测试 采用一次性塑料吸管吸取浓缩胶乳样品1 mL，将胶乳注入100 mL 去离子水中并搅拌均匀。采用激光散射粒度分布分析仪LA-960S（日本HORIBA 公司）测定橡胶粒子粒径大小与分布，粒径基准选择面积；橡胶粒子折射率参数为1.388；分散剂为水，折射率1.333。
1.2.6 热稳定度的测定 将恒温器设定为70 ℃保持恒温，将循环水接入旋转式黏度计检测器内，再将检测器放置在NDJ-79 型旋转式黏度计滴定管架上。将胶乳浓度稀释至55%，氨含量调制0.7%。称取16 g 胶乳样品至小烧杯中，并加入4 mL 锌氨络离子溶液，摇匀后快速倒入检测器内，倒满后迅速开启旋转黏度计，并按下秒表计时。当表盘指针超过60 刻度时按下秒表，记录时间即为胶乳的热稳定度。
1.2.7 氧化锌稳定度的测定 氧化锌胶乳黏度（ZOV）的测定，取320 g 胶乳，加入20%油酸钾溶液10 mL、水10 mL，搅拌均匀后加入10%硫酸铵溶液10 mL 和40%氧化锌分散体25 g，再搅拌1 min，记录5 min 后的黏度值为ZOV 值；氧化锌机械稳定度（ZST）的测定，取100 g 总固体的胶乳，将pH 调至9.80 左右，并将总固体稀释至55%，在机械搅拌下缓慢加入5 g 氧化锌干粉，搅拌15 min 后在30 ℃水浴45 min，过滤后测定机械稳定度即为ZST 值。
1.2.8 浓缩胶乳硫化程度的测定 采用氯仿凝胶状态法测定硫化程度，取5 mL 硫化胶乳样品，加入2 倍体积（约10 mL）的三氯甲烷，并用玻璃棒搅拌至完全胶凝，用手拉伸凝块，根据相应标准判断硫化程度。
1.2.9 干胶膜的红外测试 将生胶样品与溴化钾混合研磨制成约1 mm 的薄片，采用TENSOR 27傅里叶红外光谱测试仪进行测试，检测范围设为4000～370 cm?1，分辨率为4 cm?1，检测次数为32 次。
1.2.10 干胶膜的热失重分析 将生胶样品切碎成颗粒，称取10 mg 样品置于坩埚中，采用STA449 型热重分析仪进行测试。测试条件为：氮气作外界气氛，设定流量为50 mL/min；保护气为高纯氮气，流量设定为25 mL/min；测试温度范围为25～650 ℃，升温速率为10 K/min。
1.2.11 干胶膜的低温特性测定 采用差示扫描量热法（DSC）测定干胶膜的玻璃化转变温度，设置温度段为-90～100 ℃，升温速率为10 K/min.
1.3 数据处理
采用Excel 2010软件进行数据整理、统计和分析，采用Origin 9.0 软件作图。
2 结果与分析
2.1 不同保存体系浓缩胶乳挥发脂肪酸值的变化情况
图1 为不同保存体系低氨浓缩胶乳和高氨浓缩胶乳挥发脂肪酸值的变化情况。由图1 可知，5种浓缩胶乳挥发脂肪酸值均较低，保存效果良好；4 种低氨浓缩胶乳（2#～5#）挥发脂肪酸值存在一定差异，除5# LS 保存低氨浓缩胶乳挥发脂肪酸值在储存180 d 时略高于高氨浓缩胶乳外，BCT-2（2#）、HY（3#）和HM（4#）3 种保存体系制备的低氨浓缩胶乳挥发脂肪酸值均低于1#高氨浓缩胶乳。
2.2 不同保存体系浓缩胶乳黏度值的变化情况
图2 为不同保存体系低氨浓缩胶乳和高氨浓缩胶乳黏度值的变化情况。由图2 可知，1#高氨浓缩胶乳黏度值在储存期间呈缓慢下降的趋势，黏度水平比较低；4 种低氨浓缩胶乳黏度值存在一定差异，除2# BCT-2 保存的低氨浓缩胶乳黏度值较高外，HY、HM 和LS 3 种保存体系制备的低氨浓缩胶乳黏度值也呈缓慢下降的趋势，与高氨浓缩胶乳的黏度值差别较小。BCT-2 为异噻唑啉酮衍生物保存体系，对胶乳的稳定性有一定的破坏作用从而导致增稠[13]，对稳定性较差的胶乳增稠作用比较明显，因此需要控制用量。
2.3 不同保存体系浓缩胶乳机械稳定度的变化情况
图3 为不同保存体系低氨浓缩胶乳和高氨浓缩胶乳机械稳定度的变化情况。由图3 可知，1#高氨浓缩胶乳机械稳定度上升速度最快，增长幅度也最高；4 种低氨浓缩胶乳机械稳定度存在一定差异，除3# HY 保存的低氨浓缩胶乳机械稳定度与1#高氨浓缩胶乳比较接近外，其余3 种（BCT-2、HM 和LS）保存体系制备的低氨浓缩胶乳机械稳定度较低，其中，BCT-2 保存的低氨浓缩胶乳机械稳定度最低，稳定性最差。浓缩胶乳的稳定性主要受稳定剂和碱用量的影响，5 份浓缩胶乳月桂酸皂用量一致，高氨浓缩胶乳的氨含量约0.70%，低氨浓缩胶乳的氨含量约0.15%，当胶乳中氨含量低于0.30%时，机械稳定度提升速度较慢[15]。其中，保存剂HY 中含有醇胺类表面活性剂，对胶乳稳定性有一定的提升作用。而异噻唑啉哃对胶乳稳定性有一定破坏作用，因此2#胶乳机械稳定度最低。
2.4 不同保存体系浓缩胶乳pH 的变化情况
图4 为不同保存体系低氨浓缩胶乳和高氨浓缩胶乳pH 的变化情况。由图4 可知，4 种低氨浓缩胶乳pH 整体水平较低，远低于1#高氨浓缩胶乳；此外，4 种低氨浓缩胶乳的pH 差异较小，其中5# LS 保存低氨浓缩胶乳的pH 最低，4# HM 保存低氨浓缩胶乳的pH 最高。高氨浓缩胶乳碱度较高，pH 通常在10.5 以上，而低氨浓缩胶乳碱度较低，pH 通常在9.5 以下，较高的pH 能显著抑制胶乳中细菌活性，从而抑制低级脂肪酸的生成。
2.5 不同保存体系浓缩胶乳橡胶粒子粒径大小与分布
图5 为5 份浓缩胶乳样品橡胶粒子粒径分布图。由图5 可知，5 份浓缩胶乳样品橡胶粒子的粒径分布有一定差异，与1#高氨保存胶乳样品相比，4 份低氨胶乳样品中，2# BCT-2 保存胶乳样品橡胶粒子粒径分布图像是唯一峰值低于高氨胶乳的样品， 并且分布图像整体向右偏移， 在1.25～2.50 μm 大橡胶粒子区间含量最高，橡胶粒子粒径比较高；其余3 份低氨胶乳样品的分布图像比较接近，峰值均较高，显著高于1#高氨胶乳样品，而在1.25～2.50 μm 大橡胶粒子区间含量又较低，低于1#高氨胶乳样品；此外，3# HY 保存胶乳样品和4# HM 保存胶乳样品的分布图像基本一致；而5# LS 保存膠乳样品的粒径分布图像整体向左偏移，粒径偏小；而在1.25～2.50 μm 范围的大橡胶粒子含量最低，峰值最高，分布最集中。
表2 为5 份胶乳样品橡胶粒子粒径检测结果。
由表2 可知，5 份样品的橡胶粒子粒径分布特征值中，5 份样品差别较小，其中，2# BCT-2 保存样品橡胶粒子粒径分布各参数值普遍较高，尤其是平均粒径和D90 粒径显著高于其余样品；3# HY保存样品和4#HM 保存样品参数较一致，差别小，整体较1#高氨保存样品偏低，与图5 分布图像一致；此外，5# LS 保存胶乳样品的平均粒径最低，除D10 粒径较高外，其余参数均最小，与分布图像整体向左偏移的结果一致。
2.6 不同保存体系浓缩胶乳化学稳定性
表3 为不同保存体系的低氨浓缩胶乳化学稳定性。由表3 可知，4 种低氨浓缩胶乳（2#～5#）中，2# BCT-2 和5# LS 保存胶乳热稳定度较低，3#HY 和4# HM 保存胶乳样品较高，显著高于1#高氨浓缩胶乳；由氧化锌（ZnO）机械稳定度可知，4 种保存体系的低氨浓缩胶乳氧化锌机械稳定度普遍较低，显著低于高氨浓缩胶乳；同时，4 份低氨胶乳的氧化锌黏度值也比较高，显著高于高氨浓缩胶乳，说明低氨浓缩胶乳耐受氧化锌的化学稳定性较差，受氧化锌破坏稳定性作用比较大。
2.7 不同保存体系浓缩胶乳干胶膜的物理力学性能
浓缩胶乳干胶膜物理力学性能对探空气球等大型浸渍制品和避孕套等高端薄膜乳胶制品的成型和品质影响很大，因此，测定干胶膜的强度对浓缩胶乳理化指标的影响具有一定的现实意义。表4 为不同保存体系浓缩胶乳干胶膜的物理力学性能。由表4 可知，1#高氨浓缩胶乳干胶膜的拉伸强度、断裂伸长率和硬度最高，显著高于4 份低氨浓缩胶乳样品；4 份低氨浓缩胶乳样品间存在一定差异，其中，BCT-2 保存低氨浓缩胶乳干胶膜各指标适中；HY 保存低氨浓缩胶乳干胶膜定伸应力、拉伸强度和硬度均较低，撕裂强度相对较高；HM 保存干胶膜力学性能最差，定伸应力、拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度和硬度在5 份样品中均最低；5# LS 保存干胶膜力學强度较高，如定伸应力、撕裂强度在5 份样品中最高，拉伸强度、断裂伸长率和硬度与高氨浓缩胶乳干胶膜比较接近，干胶膜力学性能在4 份低氨浓缩胶乳干胶膜样品中最高。
2.8 不同保存体系浓缩胶乳硫化速度
浓缩胶乳的硫化速度对制品的加工应用性能影响很大，尤其是制品的强度。表5 为不同保存体系浓缩胶乳在常规硫化配方60 ℃硫化时的硫化速度。由表5 可知，低氨浓缩胶乳的硫化速度普遍较低，显著低于高氨浓缩胶乳；此外，4 份低氨浓缩胶乳中3# HY 保存胶乳硫化速度最快，其次是5# LS 和2# BCT-2 保存胶乳，而4# HM 保存胶乳硫化速度最慢。
2.9 不同保存体系浓缩胶乳预硫化胶乳的稳定性
图6 为5 种预硫化胶乳在7 d 的停放期间黏度值的变化情况。由图6 可知，5 种浓缩胶乳预硫化处理后初始黏度值比较接近，差别很小，但在 7 d 的储存期间差异较大。高氨预硫化胶乳黏度值很稳定，变化很小，而4 种低氨浓缩胶乳预硫化处理后黏度值升高速度较快，升高幅度也较大，稳定性较差；其中，BCT-2 保存胶乳黏度值最高，在停放期间黏度值升高速度最快，幅度最大；另外3 种低氨预硫化胶乳初始黏度值较低，但在停放期间有一定程度的升高，其中HY 保存低氨预硫化胶乳黏度值升高幅度最小，稳定性最高。通过提高稳定体系的用量，能大大提高预硫化胶乳的稳定性，如KOH、酪素等，对稳定预硫化胶乳的黏度效果很好。
表6 为不同保存体系低氨浓缩胶乳与高氨浓缩胶乳预硫化胶乳稳定性差异。由表6 可知，不同保存体系浓缩胶乳pH 存在一定差异，其中高氨预硫化胶乳的pH 最高，LS 保存低氨预硫化胶乳的pH 最低，而BCT-2、HY 和HM 3 种低氨预硫化胶乳的pH 比较接近；机械稳定度方面，高氨预硫化胶乳机械稳定度在正常范围，BCT-2 保存低氨预硫化胶乳机械稳定度低于高氨预硫化胶乳，而HY、HM 和LS 3 种低氨预硫化胶乳机械稳定度均较高，其中HY 保存预硫化胶乳最高；热稳定度方面，高氨预硫化胶乳热稳定度处于中等水平，HY 保存预硫化胶乳热稳定度最高，LS保存预硫化胶乳热稳定度最低，BCT-2 和HM 2种预硫化胶乳热稳定度差别较小。
2.10 不同保存体系浓缩胶乳硫化胶膜的物理力学性能
表7 为5 种不同保存体系浓缩胶乳制备硫化胶膜的物理力学性能。由表7 可知，硫化胶膜的物理力学性能存在一定差异，其中高氨浓缩胶乳硫化胶膜力学性能在正常范围；2# BCT-2 保存胶乳硫化胶膜与高氨胶乳相比，定伸应力、断裂伸长率和撕裂强度稍低，其他指标差别较小；3# HY保存胶乳硫化胶膜各方面性能均优于高氨浓缩胶乳，尤其是撕裂强度，在5 份样品中最高，显著高于高氨胶乳样品；4# HM 保存胶乳样品力学性能较差，定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均低于高氨样品；5# LS 保存胶乳力学性能处于中等水平，除拉伸强度和断裂伸长率较高外，撕裂强度明显较低。
2.11 不同保存体系浓缩胶乳干胶膜红外光谱分析
红外光谱是用来定性检测分子结构的分析手段，保存剂对橡胶烃及非胶组分结构的影响都会导致红外波谱图像的变化，进而影响胶膜的性能。图7 为2 份浓缩胶乳生胶样品的红外光谱图。由图7 可知，HM 低氨浓缩胶乳样品红外光谱图与高氨保存样品红外光谱图中均无波峰发生明显迁移，波峰强度也未发生明显变化，特征峰基本在同波数出现。天然橡胶分子的C=C 双键伸缩振动峰波数为1650 cm?1，弯曲振动峰为833 cm?1；-CH3和-CH2 的伸缩振动峰波数分别为2956 cm?1 和2855cm?1 ， 且其弯曲振动峰分别在波数为1445 cm?1 和1375 cm?1 附近出现。5 条图谱基本完全一致，即4 种低氨浓缩胶乳干胶膜的化学结构与高氨浓缩胶乳基本一致，说明保存剂BCT-2、HY、HM 和LS 低氨复合保存对天然橡胶的结构并无明显影响。图7 浓缩胶乳干胶膜红外光谱图Fig. 7 Ir spectra of film of CNRL
2.12 不同保存体系浓缩胶乳干胶膜热稳定性分析
图8 为5 份浓缩胶乳样品干胶膜的TG 变化曲线。由图8可知，5份浓缩胶乳样品干胶膜的热降解曲线存在一定差别，其中，2# BCT-2 保存的低氨胶乳干胶膜变化曲线前期基本一致，后期残余物含量较高，明显高于其他4 份胶乳样品。3#和5#分别为HY 和LS 保存的低氨浓缩胶乳样品，2份样品前期与1#高氨样品基本一致，后期降解速度较快。4# HM 保存胶乳样品变化曲线与高氨样品基本一致，差别很小。
表8 为浓缩胶乳干胶膜样品热降解的初始降解温度（T0）、半降解温度（T50%）、主降解温度（Tp）、终止降解温度（Tf）和玻璃化转变温度（Tg）。从表8 中可以看出，5 份浓缩胶乳样品干胶膜的特征温度存在一定差别。其中，5# LS保存低氨浓缩胶乳干胶膜的特征温度与其余4 份样品差别较大，主要是起始降解溫度较高，而终止降解温度较低。此外，3#和4#样品的终止降解温度也比1#高氨胶乳样品稍低，与图8 的曲线变化吻合。整体分析表明，除5#样品的特征温度存在一定差别外，其余4 份样品的特征温度基本一致，即不同保存剂对干胶膜的热降解性能变化影响很小。
Tg是高分子聚合物高弹态和玻璃态转变的特征温度之一。从分子结构上分析，Tg 是高聚物分子链无定形部分从冻结状态到解冻状态的这一松弛现象的温度节点。由表8 可知，4 份低氨浓缩胶乳样品中5# LS 保存样品干胶Tg 最高，比1#高氨保存样品高，其余2#～4#低氨浓缩胶乳样品干胶膜Tg均比1#高氨保存样品低。其中，4# HM 保存胶乳样品干胶膜的Tg最低。样品Tg的升高说明分子链段的运动受到更大的限制，表明分子链的交联程度增大，力学性能提高，5 份样品的Tg差别较小，在误差范围内无明显差异，对胶膜的力学性能影响很小。
3 讨论
当前，浓缩天然胶乳综合应用性能的优劣按进口高氨浓缩胶乳-国产高氨浓缩胶乳-低氨浓缩胶乳-无氨浓缩胶乳的顺序呈现。因此，首要问题是制备出高性能的低氨浓缩胶乳，达到国产高氨浓缩胶乳水平。这主要是由于：（1）高氨保存体系对浓缩胶乳上下游生产环境造成恶劣影响，存在严重的污染问题；（2）当前，无氨浓缩胶乳工艺性能及产品质量较差，与低氨浓缩胶乳存在一定差距；（3）低氨浓缩胶乳生产工艺简单，技术成熟，成本较低，性能上与高氨浓缩胶乳接近，具有大规模推广应用的基础，也能为无氨胶乳的生产应用提供技术支撑。
在实际生产中，加工性能及产品质量是保存技术推广应用的关键。近年来，国内乳胶制品企业采用低氨浓缩胶乳制备乳胶制品进行了大量的试产工作。通过总结表明，低氨浓缩胶乳各项指标良好，但加工性能和产品品质存在较多问题：（1）制备浸渍制品时，预硫化速度慢，硫化程度不易控制；预硫化胶乳中胶渣较多，化学稳定性较差，停放过程中黏度大幅度升高至增稠，导致表面易结皮。制备厚壁制品时，制品成型时间长，胶凝慢；表干时间过长；易返潮；湿凝胶较软，易收缩；易导致褶皱黏连。（2）制备发泡制品时，胶乳发泡倍数低；泡沫均匀性和稳定性较差，易塌陷。（3）制备胶丝时，胶丝较软，强度较低；变形严重，外观较差。即主要表现为胶乳稳定性较差、硫化速度较慢、湿凝胶强度较低等三方面的问题。
稳定性的调控已有成熟的方法，而抗菌体系的优化仍是天然胶乳性能提升的难题和关键。当前保存体系研发中存在以下问题：（1）保存剂杀菌能力不足。导致保存剂用量较高，引入杂质较多，保存效果不稳定。（2）杀菌剂胶体相容性差。细菌容易吸附在橡胶粒子保护层上[4]，乳清相分散不均导致杀菌剂效果不理想。（3）引入破乳成分。有机杀菌剂多不溶于水，常采用一些长链和高级醇（如丙二醇、甘油等）、有机碱（如三乙醇胺）或醚类化合物和金属离子等与水进行复配[7]，这些物质极易引起胶膜偏软、变形、干燥时间长等问题。（4）稳定剂用量过高，制备制品时无法脱除，导致胶乳性能下降[16]，产品质量不佳。
本研究通过对4 种低氨浓缩胶乳性能的对比分析，结果表明，4 种低氨浓缩胶乳保存效果良好，均能达到国家标准的要求，与高氨浓缩胶乳差别较小。BCT-2 对低氨浓缩胶乳保存效果优异，挥发脂肪酸值最低，但胶乳黏度值最高，机械稳定度最低，稳定性较差。HY 对低氨浓缩胶乳保存效果良好，在4 种低氨浓缩胶乳中挥发脂肪酸值较低，黏度最低，机械稳定性最高；热稳定度最高；氧化锌稳定性较低；预硫化胶乳机械稳定度最高，热稳定度最高。HM 对低氨浓缩胶乳保存效果较好，在4 种低氨浓缩胶乳中挥发脂肪酸值较高，黏度较低，稳定性较高；机械稳定度较高；热稳定度较高；浓缩胶乳干胶膜强度最低；预硫化速度最慢。LS 对低氨浓缩胶乳保存效果良好，在4 种低氨浓缩胶乳中挥发脂肪酸值较高，黏度较高，稳定性较低；机械稳定度较低；橡胶粒子粒径最小；热稳定度较低；氧化锌稳定性较高；浓缩胶乳干胶膜和硫化胶膜强度最高；干胶膜热稳定性最高。
4 种低氨浓缩胶乳性能良好，但在实际生产应用中或多或少均存在一些不足。其中，BCT-2是异噻唑啉酮衍生物中少有的碱性环境杀菌剂，安全低毒，但制备的低氨浓缩胶乳稳定性较低，生产成本过高，大大限制了其生产应用[13]。均三嗪衍生物（HY）采用醇胺类物质作为碱性稳定剂，一定程度上提升了胶乳稳定性，对鲜胶乳和浓缩胶乳均有良好的保存效果，但具有一定的低毒性，生产成本也较高。吗啉衍生物（HM）纯度较高，不含稳定剂，但亲油性较强，胶乳稳定性较差，但优于BCT-2 和LS，也具有一定的低毒性，生产成本与保存剂HY 接近。硫酮衍生物（LS）为水溶性物质，含有一定的金属阳离子，对胶乳稳定性有一定的破坏作用，胶乳稳定性较差。但LS杀菌能力与BCT-2 一样优异，用量较低，安全性高，生产成本也较低。通过进一步调整优化保存体系提升低氨浓缩胶乳综合性能，才能快速推进浓缩胶乳安全环保生产的应用进程。
