[发明专利]一种异戊二烯橡胶的抗氧化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及共轭二烯烃均聚物或共聚物的组合物，尤其是一种异戊二烯橡胶的抗氧化处理方法。

背景技术

我们知道，异戊二烯橡胶是由异戊二烯通过溶液聚合而成的，简称为异戊橡胶。它是在主要的物理机械性能方面最接近天然橡胶的合成橡胶，是天然橡胶的替代物，大量用于制造轮胎和其他橡胶制品，尤其是可用于浅色制品、医药制品和食用橡胶制品。

异戊橡胶的生产过程一般如下：首先精制异戊二烯原料，然后用烷烃将异戊二烯冷却计量加至聚合釜中，再将聚合催化剂加入至聚合釜中进行聚合。控制聚合条件完成聚合反应后，加入终止剂，同时加入抗氧化剂，然后采用热水凝聚法从胶液中分离出异戊橡胶。对凝聚的胶粒进行脱水干燥，如采用挤出膨胀干燥机需升温至160-200℃的高温得到干胶粒，再经压块、成型、包装得到成品。在异戊橡胶的生产过程中，存在着凝胶热水凝集、较高温度下的脱水干燥操作步骤，对异戊橡胶的稳定会产生及其不利的影响。尤其是在催化剂金属离子和混入聚合物中铁、铜离子存在下，会使异戊橡胶带色，加速氧化降解，影响耐老化性能。同时成品异戊橡胶在批量码放储存时，由于内部所带热量无法被释放散出出来，在内部的异戊橡胶长期处于50-80℃，甚至更高的温度下存放，导致受热氧老化产生胶块外观变黄(或黄芯)、机械性能严重受损等老化现象。

在本领域内已经有使用抗氧化剂1076、412S、38的组合来进行异戊橡胶的抗氧化处理的方法，并且在专利文献中也公开了以上的抗氧化剂的组合物（CN104387636 A）。抗氧化剂1076作为受阻酚类抗氧化剂，在异戊橡胶的耐热氧老化保护中起到主抗氧化剂效果，同时它在异戊橡胶生产用的烷烃溶剂中具有很好的溶解度，利于均匀、有效地添加进异戊二烯聚合胶乳中，充分发挥抗氧化剂效能，而且它对催化剂中金属离子具有螯合作用，抑制因金属离子对异戊橡胶的加速氧化降解作用，保证橡胶的耐老化性能。抗氧化剂412S作为硫代酯类辅助抗氧化剂，与抗氧化剂1076发挥协效作用。其在高温下产品本品具有优异的热稳定性，可保持不被热导致变黄而使异戊橡胶染色，同时在高温-室温下与抗氧化剂1076发挥协效作用，以保证异戊橡胶的热氧稳定性。尤其是在异戊橡胶储存堆码时长期处于50-80℃较高温度下更能发挥抑制热氧老化作用，以保障异戊橡胶在储存条件下外观和性能的稳定。抗氧化剂38是亚磷酸酯类辅助抗氧化剂，是在高温加工过程，如150-200℃下的挤出膨胀干燥过程提供优异的保护异戊橡胶外观颜色稳定的作用。其与抗氧化剂1076相协效发挥作用，同时具有螯合金属离子的作用，抑制因催化剂中及带入的金属离子加速异戊橡胶热氧老化的作用。在该复合抗氧化剂中，在异戊二烯橡胶中的理想用量为0.2-0.5％，实现了良好的抗氧化效果。然而，发现该抗氧化剂的持久性有限，难以满足长期使用的需求。在受热的情况下，热氧化效果显著，挥发性和迁移性较大，容易导致橡胶着色。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种步骤合理、操作可靠异戊二烯橡胶的抗氧化处理方法。采用该方法处理后的异戊二烯橡胶具有较好的热稳定性和更长时间的耐氧化性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种异戊二烯橡胶的抗氧化处理方法，其特征在于：其经过以下步骤：

（I）将1重量份的抗氧化剂1076、0.5-1.0重量份的抗氧化剂412S、0.1-0.4重量份的抗氧化剂1010和0.2-0.5重量份的抗氧化剂38进行混合、粉碎，并且搅拌均匀，得到粉末状复配抗氧化剂，将该粉末状复配抗氧化剂在造粒机中进行造粒，经颗粒整理得到柱状颗粒的复配抗氧化剂；其中，所述的抗氧化剂1076是β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；所述的抗氧化剂412S是季戊四醇四（3-月桂基硫代丙酸酯）；所述的抗氧化剂1010是四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；所述的抗氧化剂38是二（2,4-二叔丁基-6-甲基苯基）乙基亚磷酸酯；

（II）将步骤I得到的柱状颗粒的复配抗氧化剂溶解在溶剂中，得到质量百分比为15-25%的溶液并且按照每千克异戊二烯橡胶2-5克柱状颗粒的复配抗氧化剂的量加入到聚异戊二烯胶乳中，采取热水凝聚法分理出胶粒，并且将胶粒脱水，而得。

在本发明优选的方面，在步骤I中，将1重量份的抗氧化剂1076、0.7重量份的抗氧化剂412S、0.22重量份的抗氧化剂1010和0.35重量份的抗氧化剂38进行混合、粉碎，并且搅拌均匀，得到粉末状复配抗氧化剂。