超聚态杜仲胶解离机制及其功能材料研发

[目的]系统研究不同生长时期和不同部位杜仲胶的积累规律，构建超聚态杜仲胶清洁高效分离预处理体系，开发符合多功能电磁屏蔽应用场景的杜仲胶基复合材料。[方法]通过原位观察方法解译了杜仲胶在各含胶器官中的形态和分布;创新性提出了低共熔溶剂分离杜仲胶的技术思路;基于提取的优质杜仲胶，采用共溶剂法和热压成型工艺制备出兼顾耐磨性、疏水性和抗腐蚀性能的锰锌铁氧体-炭黑-杜仲胶复合材料。[结果]研究表明，杜仲胶在不同组织中的理化性质变化与橡胶颗粒的形态有关。含胶细胞由原始细胞分化和融合而来。在含胶细胞发育过程中，细胞质首先产生有限数量的橡胶颗粒，并伴随少量聚集和融合。随后橡胶颗粒逐渐积累，最终填满整个细胞质，细胞器消失，形成高度聚集的丝状结构。基于杜仲胶在细胞壁中的分布，创新性提出了低共熔溶剂分离杜仲胶的技术思路。结果表明，低共熔溶剂可有效解离籽壳细胞壁中木质素和半纤维素，促进纤维素酶解，提升杜仲胶分离效率(91.0％)和纯度(＞99％)。同时，处理过程中可获得纳米木质素、可发酵糖等增值组分。基于提取的优质杜仲胶，采用共溶剂法和热压成型工艺制备出兼顾耐磨性、疏水性和抗腐蚀性能的锰锌铁氧体-炭黑-杜仲胶复合材料，电磁屏蔽性能达到32.9dB.结合材料结构特征，揭示了该材料是以介电损耗为主导，协同磁损耗的电磁干扰屏蔽机制。此外，杜仲胶基复合材料在兼顾电磁干扰屏蔽性能的同时，也能满足复杂工况的要求，进一步拓宽的其在多功能电磁屏蔽应用场景。[结论]以上研究结果为杜仲胶清洁高效规模化提取分离提供了技术支撑;同时为以杜仲胶为聚合物基体，开发多功能电磁干扰屏蔽产品提供了理论参考，对于助推高端橡胶产业发展具有重要的战略意义。