近年來(lái)，橡膠產(chǎn)品的同質(zhì)化日趨嚴(yán)重，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，消費(fèi)者對(duì)于橡膠產(chǎn)品的要求也在不斷提高。為了從激烈的角逐中脫穎而出，各大橡膠企業(yè)源源不斷地強(qiáng)化高技術(shù)和高附加值產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，力求追趕高新技術(shù)的浪潮。

在橡膠技術(shù)領(lǐng)域，全球知名橡膠企業(yè)——住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社始終走在國(guó)際前沿。近日，住友橡膠成功攻克了長(zhǎng)久以來(lái)的研究難題，并在國(guó)際橡膠技術(shù)會(huì)議北九州（IRC 2016 Kitakyushu）上發(fā)表了最新研究成果。該項(xiàng)研究成果有望大幅提高天然橡膠產(chǎn)量，優(yōu)化天然橡膠品質(zhì)，進(jìn)而改善輪胎節(jié)油性能和耐磨性能，成為推動(dòng)輪胎行業(yè)發(fā)展的一大助力。

成果一：成功解析天然橡膠末端基結(jié)構(gòu)輪胎性能有望大幅提升

通常我們所說(shuō)的天然橡膠，是指從巴西橡膠樹(shù)上采集的天然乳膠經(jīng)過(guò)后期加工形成的物質(zhì)，也是輪胎的原材料。在此之前，盡管已經(jīng)明確天然橡膠的末端基（ω末端、α末端）會(huì)形成分支結(jié)構(gòu)，但其詳細(xì)結(jié)構(gòu)仍是一個(gè)謎。

為克服這一難題，住友橡膠大力投入橡膠技術(shù)研究，在天然橡膠的原產(chǎn)地進(jìn)行化學(xué)處理，使用日本大阪大學(xué)的核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance：NMR）裝置，檢測(cè)出了末端基的微弱NMR信號(hào)，并采用多種NMR測(cè)量法進(jìn)行分析，探索出與這些NMR信號(hào)圖形一致的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并導(dǎo)出了末端基的結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，天然橡膠的ω末端為二甲烯丙基，α末端的結(jié)構(gòu)由4個(gè)不同結(jié)構(gòu)混合而成，其中兩個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)形成分支結(jié)構(gòu)和凝膠作出了貢獻(xiàn)。

利用這項(xiàng)成果，可以根據(jù)天然橡膠末端基結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果來(lái)查明分支結(jié)構(gòu)，提高天然橡膠本身的性能，從而提高輪胎的低燃耗性能及耐磨損性能，還可以改善橡膠的可加工性。住友橡膠將會(huì)利用這一成果來(lái)查明天然橡膠表現(xiàn)出的特有性能的機(jī)理，并應(yīng)用到新材料開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中。

成果二：天然橡膠生物合成機(jī)制新發(fā)現(xiàn)或?qū)⑼苿?dòng)橡膠技術(shù)開(kāi)發(fā)

住友橡膠與日本東北大學(xué)合作，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究獲得了前所未有的發(fā)現(xiàn)：從巴西橡膠樹(shù)中提取的天然橡膠生物合成結(jié)構(gòu)中，有三種合成橡膠所需蛋白質(zhì)發(fā)揮了重要作用。此項(xiàng)研究成果有望應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，比如篩選高產(chǎn)量的巴西橡膠樹(shù)、植物以外的橡膠生產(chǎn)等。

在此之前，雖然研究人員已經(jīng)查明天然橡膠的主要成分為cis-1，4-聚異戊二烯，但并未發(fā)現(xiàn)如何進(jìn)行生物合成。另外，盡管曾有多個(gè)報(bào)告說(shuō)明天然橡膠的生物合成過(guò)程中有蛋白質(zhì)的參與，但都未對(duì)蛋白質(zhì)的功能進(jìn)行分析。因此本次研究中，住友橡膠致力于驗(yàn)證是否可以通過(guò)試管直接進(jìn)行天然橡膠生物合成。

住友橡膠與日本東北大學(xué)合作推進(jìn)橡膠合成蛋白質(zhì)的功能評(píng)估技術(shù)的研發(fā)，并成功開(kāi)發(fā)出了運(yùn)用橡膠粒子進(jìn)行蛋白質(zhì)機(jī)能評(píng)估的方法，進(jìn)而探明：在天然橡膠合成過(guò)程中，有3種蛋白質(zhì)發(fā)揮了重要作用，即Hevea rubber transferase1(HRT1)、Rubber elongation factor (REF)和HRT1-REF bridging protein (HRBP)。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)推斷，這幾種蛋白質(zhì)對(duì)橡膠合成的作用如下，HRT1可以讓橡膠發(fā)生聚合反應(yīng)，HRBP幫助HRT與粒子膜進(jìn)行結(jié)合，REF有助于粒子的穩(wěn)定性。

本次研究成果進(jìn)一步明確了橡膠構(gòu)成機(jī)制，或?qū)⒂兄谕苿?dòng)橡膠技術(shù)開(kāi)發(fā)，從而使橡膠產(chǎn)量更加穩(wěn)定。