[发明专利]一种复合橡胶防老剂及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种复合橡胶防老剂，属于防老剂制备技术领域，以解决小分子防老剂容易从基体内部迁移富集到橡胶表面，降低防老效果。该复合橡胶防老剂，包括如下重量份的原料：对氨基苯磺酸10.2‑15.3份、对苯二胺17.3‑26份、过硫酸铵23.5‑35.2份、稀土盐溶液7.3‑7.8份、改性单体12.2‑18.4份、无水四氢呋喃8.5‑9.3份；本发明还公开了该复合橡胶防老剂的制备工艺。本发明以对苯二胺为基础原料合成反应型防老剂，不仅大大提高了抗老剂的分子量，还使其具备偶联作用，该类防老剂既含有能与橡胶大分子反应的活性基团，又兼有抑制橡胶老化功能的基团，具有非迁移、不挥发及不抽出的特点。

技术领域

本发明属于防老剂制备技术领域，涉及一种复合橡胶防老剂及其制备工艺。

背景技术

橡胶制品在长期使用过程中，会在外界因素的破坏下发生老化现象，导致橡胶褪色、硬化、龟裂和力学性能下降的现象，并逐渐失去使用价值。为了延长橡胶的使用寿命，通常会加入一些物质来延缓橡胶的老化过程，从而延长橡胶制品的储存期和使用寿命，这种物质就被称为防老剂。防老剂按照其结构来划分，可分为：胺类、酚类、硫脲类、亚磷酸酯类和其他类，其中胺类与酚类防老剂应用范围最为广泛，其主要功能是与老化过程中产生的自由基反应以中断链反应进程、改善因应力导致的橡胶结构变化或屏蔽光线使之不能进入橡胶内部从而保护橡胶。

参考中国专利CN109956875A公开的一种对苯二胺类橡胶防老剂，由对苯二胺和对枯基苯酚为原料，三氯化铁为催化剂，经过缩合反应制得，其不仅具有对苯二胺类橡胶防老剂良好的防老化性能，而且还因其与橡胶材料的相容性能优异，在炼胶的过程中容易均匀地分布在橡胶材料中，并保持稳定的状态，但是由于该对苯二胺类橡胶防老剂为小分子防老剂，由于体积较小，运动能力强，易挥发，在浓度较高时或者在有机试剂作用下，防老剂容易在橡胶材料使用过程中从基体材料内部迁移富集到橡胶制品表面，降低防老效果，还会扩散至周围环境，对环境造成污染，因此开发一种耐迁移、相容性俱佳的复合橡胶防老剂是业界需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合橡胶防老剂及其制备工艺。

本发明要解决的技术问题：由于小分子防老剂，容易在橡胶材料使用过程中从基体材料内部迁移富集到橡胶制品表面，降低防老效果，还会扩散至周围环境，对环境造成污染，因此开发一种耐迁移、相容性俱佳的复合橡胶防老剂是业界需要解决的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种复合橡胶防老剂，包括如下重量份的原料：

对氨基苯磺酸10.2-15.3份、对苯二胺17.3-26份、过硫酸铵23.5-35.2份、稀土盐溶液7.3-7.8份、改性单体12.2-18.4份、无水四氢呋喃8.5-9.3份；

该复合橡胶防老剂由如下步骤制成：

步骤A1，向对氨基苯磺酸中加入对苯二胺，研磨30-50min后，向其中加入过硫酸铵，继续研磨至混合物呈土黄色，加入去离子水，于220-250rpm速率下搅拌16-20h，减压过滤，用质量分数65％的乙醇溶液洗涤2-3次后，再置于70-80℃干燥箱中干燥至恒重，得到中间体1；

反应过程如下：

步骤A2，将中间体1溶于去离子水中，滴加质量分数45％的氢氧化钠溶液至pH＝10.2-10.7，然后在80℃条件下水浴搅拌30-40min后加入稀土盐溶液继续搅拌8-10h，将所得产物经质量分数65％的乙醇溶液洗涤1-2次后，再置于70-80℃干燥箱中干燥2-3h，得到中间体2；

反应过程如下：