近年來，橡膠產(chǎn)品的同質(zhì)化日趨嚴重，市場競爭愈演愈烈，消費者對于橡膠產(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)源源不斷地強化高技術(shù)和高附加值產(chǎn)品的開發(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)株式會社始終走在國際前沿。近日，住友橡膠成功攻克了長久以來的研究難題，并在國際橡膠技術(shù)會議北九州（IRC 2016 Kitakyushu）上發(fā)表了最新研究成果。該項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)，進而改善輪胎節(jié)油性能和耐磨性能，成為推動輪胎行業(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

通常我們所說的天然橡膠，是指從巴西橡膠樹上采集的天然乳膠經(jīng)過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）會形成分支結(jié)構(gòu)，但其詳細結(jié)構(gòu)仍是一個謎。

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，檢測出了末端基的微弱NMR信號，并采用多種NMR測量法進行分析，探索出與這些NMR信號圖形一致的化學(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個不同結(jié)構(gòu)混合而成，其中兩個結(jié)構(gòu)對形成分支結(jié)構(gòu)和凝膠作出了貢獻。

利用這項成果，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。住友橡膠將會利用這一成果來查明天然橡膠表現(xiàn)出的特有性能的機理，并應(yīng)用到新材料開發(fā)領(lǐng)域中。

成果二：天然橡膠生物合成機制新發(fā)現(xiàn)或?qū)⑼苿酉鹉z技術(shù)開發(fā)

住友橡膠與日本東北大學(xué)合作，通過嚴謹?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。此項研究成果有望應(yīng)用于各個領(lǐng)域，比如篩選高產(chǎn)量的巴西橡膠樹、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)如何進行生物合成。另外，盡管曾有多個報告說明天然橡膠的生物合成過程中有蛋白質(zhì)的參與，但都未對蛋白質(zhì)的功能進行分析。因此本次研究中，住友橡膠致力于驗證是否可以通過試管直接進行天然橡膠生物合成。

住友橡膠與日本東北大學(xué)合作推進橡膠合成蛋白質(zhì)的功能評估技術(shù)的研發(fā)，并成功開發(fā)出了運用橡膠粒子進行蛋白質(zhì)機能評估的方法，進而探明：在天然橡膠合成過程中，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)。通過反復(fù)實驗推斷，這幾種蛋白質(zhì)對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與粒子膜進行結(jié)合，REF有助于粒子的穩(wěn)定性。

本次研究成果進一步明確了橡膠構(gòu)成機制，或?qū)⒂兄谕苿酉鹉z技術(shù)開發(fā)，從而使橡膠產(chǎn)量更加穩(wěn)定。