夜里打喷嚏,清晨堵鼻腔,白天擦鼻涕,总是找不过敏源查不出原因。你有没有想过,问题可能就藏在每天睡的床或枕头

    羊城晚报报道:前段时间,来自贵州的王先生就遭遇了床垫惊魂。家中孩子连续数周夜间过敏,医院也查不出原因。直到他掀开床垫一看——乳胶垫芯已严重粉化,手一抹就是一层细白粉末。原来,这张使用了10年的乳胶床垫,早已化为尘土

    这条新闻一经发布,引发网友热议。有人惊呼:“我家的乳胶床垫也用了快十年了,是不是也该看看?”有人质疑:“乳胶不是天然环保材料吗?怎么会变成粉末?”今天,就让我们走进乳胶的材料世界。



“乳胶”到底是什么?

    如果你戴过医用手套、吹过气球、睡过乳胶枕,那你已经与“乳胶”打过多次照面了。

    乳胶指的是聚合物微粒分散在水中的胶体乳液[1]。其中,用于橡胶制品的那一类,也叫“胶乳”。你可以想象一锅装满橡胶小球的牛奶,这就是乳胶的微观模样。

    乳胶的用途之广,几乎渗透到我们生活的每一寸角落。在医疗领域,乳胶可用于医用手套、导尿管、安全套、压脉带等;在日常生活中,常见于气球、家用手套、鞋底、牙线棒等用品;在工业与军工方面,则用于密封圈、涂层、绝缘胶管、航空手套等[2];在睡眠家居领域,乳胶被制成枕头、床垫、靠垫等舒适型产品,为人们提供良好的睡眠体验。

乳胶产业链

图源:参考文献[1]

乳胶之所以用途如此广泛,源于它本身具备一系列突出的材料特性。首先,它弹性好,分子结构类    似弹簧,可以被拉伸至几倍长度后回弹;其次,它具有良好的防护性能,天然乳胶中密布的微孔结构能够有效屏蔽病毒、细菌;同时,它贴肤性佳,能够贴合皮肤曲线,触感顺滑细腻;最后,天然乳胶还具备可降解性,可被自然界微生物分解,对环境影响较小。



天然、合成,有何不同?

这床垫是乳胶的!”——但问题是,哪种乳胶?

    在商家宣传中,乳胶往往被一笔带过,仿佛都是一样的柔软环保。但其实,不同乳胶之间的性能差距远超你想象。

    最为人熟知的是天然乳胶提取自橡胶树,被称为橡胶树的白色血液。天然乳胶分子结构如同一串有弹性的弹簧,这使其具有优良的形变恢复能力和良好的使用舒适性[3]。除了弹性优势,天然乳胶还具有良好的生物相容性,加工过程无需添加大量合成助剂,天然成分更利于人体安全。此外,在正常环境下还可自然降解,更符合可持续材料的发展趋势。

    当然,再天然的材料也有短板。天然乳胶中含有一定蛋白质,可能引发个别人群的乳胶过敏反应[4];而且它对储存环境十分挑剔——高温、潮湿、强光都会加速其老化,影响使用寿命。更重要的是,由于原料依赖橡胶树汁液,产量有限、价格偏高。

从橡胶树上提取乳胶是一种传统方法


    相比之下,合成乳胶更像是工业体系下的量产工匠。它们来自石油化工,代表性成员包括丁腈胶乳氯丁胶乳聚异戊二烯乳胶[5]。不同配方,各有所长:丁腈乳胶耐化学腐蚀,能无惧油氯丁胶乳能扛住臭氧和高温,是特殊工业环境的理想材料聚异戊二烯乳胶结构近似天然乳胶,佩戴舒适且不过敏。不过,合成乳胶虽能大批量生产,在弹性、屏障性和环保性方面仍略逊天然乳胶一筹。尤其部分低成本产品,为压缩成本而牺牲了性能,环保性更难保证。



为什么乳胶会碎成粉?

    回到开头的新闻:用了10乳胶床垫碎成粉末——乳胶自我粉碎

    答案简单材料老化

    虽然乳胶弹性十足、触感柔软,并不是“永不老去”的材料。事实上,无论是手套、床垫还是垫圈,乳胶制品的寿命都有“保质期”,只不过它们不像食物那样有明确的日期,而是靠材料的状态说话。

    乳胶的主链成分为顺式聚异戊二烯,这是一类结构富C=C双键的高分子材料。当乳胶暴露在空气、阳光或热源下时,这些分子会发生氧化断裂,生成低分子碎片,如醛类、酮类物质。这些碎片再逐步聚合,形成无弹性、易碎的微粒,最终让一整块乳胶“粉身碎骨”[3]乳胶的老化是不可逆的——不像拉伸或压缩那样还能恢复原形,一旦发生分子断裂,性能就再难挽回

    研究表明,紫外线的能量可直接切断乳胶中C-C键,暴晒后的乳胶极易表面粉化;臭氧也会引发分子链断裂,尤其在电机房等臭氧浓度偏高环境中,乳胶寿命常常腰斩;而高温会让老化反应加速进行——温度每升高10℃,老化速度就翻一倍;此外,油脂或有机溶剂还会导致胶体溶胀、增塑剂析出,使乳胶变硬、发脆,甚至直接裂开[4]

    乳胶的脆变不是一瞬间发生的,而是日复一日在阳光、湿气、热源和油脂的包围中慢慢发生的。所以,我们在日常使用时,要尽量做到避光存放、温水清洗、远离有机溶剂,这样才能尽可能延长它的寿命。

参考文献

[1] 化工新材料图说乳胶国内供需情况[J].广州化工,2022,50(02):10-11.

[2] 孙建华.国外乳胶制品的开发与技术进展[J].中国橡胶,2010,26(09):16-19.

[3] Salomé Abarca LF, Klinkhamer PGL, Choi YH. Plant Latex, from Ecological Interests to Bioactive Chemical Resources. Planta Med. 2019 Aug;85(11-12):856-868. doi: 10.1055/a-0923-8215. Epub 2019 May 28. PMID: 31137048.

[4] Herkins A, Cornish K. Durability Variation Among Medical Gloves Made from Existing and New Elastomers Poses a Risk to Public Health. Glob Chall. 2023 Aug 15;7(9):2300100. doi: 10.1002/gch2.202300100. PMID: 37745831; PMCID: PMC10517305.

[5] 李志锋,陶金龙,孔娜,等.乳胶手套的性能与乳胶手套穿戴的选择[J].材料导报,2021,35(S1):518-521.



作者刘雨林复旦大学材料科学系硕士
策划&编辑:rain
鸣谢:苏州科技大学材料科学与工程学院 教授 马汝广 为本文提供科学指导。


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