[发明专利]一种长效防老化材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种长效防老化材料的制备方法，具体制备步骤如下：S1:制备2,6‑二叔丁基‑4‑亚硝基苯酚；S2：制备2,6‑二叔丁基‑4‑氨基苯酚；S3：制备中间体I；S4：制备中间体II；S5：将中间体II溶于无水甲醇中，加入催化剂对甲苯磺酸回流反应6‑8h，常压蒸馏出甲醇/乙酸甲酯共沸物后，在异丙醇中重结晶得到含酚羟基的马来酰亚胺。本发明不仅含有能与橡胶大分子反应的活性基团马来双键，可以在在硫化过程中与橡胶发生化学反应，以化学键键合在橡胶大分子网络中，具有非迁移、不挥发及不抽出的优点；同时又兼有抑制橡胶老化功能的酚羟基，不会产生对人体有害的物质，而且容易捕捉老化反应中生成的R•或者ROO•，从而抑制自由基反应，达到防止橡胶老化的目的。

技术领域

本发明属于橡胶助剂领域，涉及一种长效防老化材料的制备方法。

背景技术

橡胶在使用过程中，会受到外界因素（如臭氧老化、热氧老化等）影响而老化，导致其物理机械性能发生变化，使橡胶失去弹性，机械性能下降，使用寿命缩短。为了解决橡胶老化问题，有必要在橡胶中加入防老化材料，以便抑制或者延缓老化进程，延长橡胶制品的使用寿命。

以混炼方式添加于橡胶中的通用防老化材料在橡胶制品的使用条件下会被抽出而失去保护橡胶大分子的功能，逸出的防老化材料又会使环境受到污染。因此，研发具有非迁移、不挥发及耐抽提优点的防老化材料对于延长橡胶使用寿命具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种长效防老化材料的制备方法，在受阻酚结构中引入马来双键，从而使得防老化材料在硫化过程中通过活泼的马来亚酰胺基团与橡胶反应而连结在硫化胶的网构中，从而大大提高了防老化材料的耐迁移、耐挥发和耐抽出性，从而实现长期地保持其防护性能。

本发明中主要采用的技术方案为：

本发明的一种长效防老化材料的制备方法，包括如下步骤：

S1: 制备2,6-二叔丁基-4-亚硝基苯酚：在氮气保护下，常压下保持温度为15-20℃，先将2,6-二叔丁基苯酚溶解在95%乙醇中，再依次加入38%浓盐酸和亚硝酸钠溶液反应2.0-2.5h，反应液过滤后得到滤饼，采用60-90℃的石油醚将滤饼打成浆状多次洗涤后，真空干燥得亮黄色固体，即为2,6-二叔丁基-4-亚硝基苯酚；

S2：制备2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚：在氮气保护下，常温下将步骤S1制得的2,6-二叔丁基-4-亚硝基苯酚溶解在5mol/L氢氧化钠溶液中，混合搅拌20min后，加入含硫还原剂，升温至45-55℃后保温反应2.0-2.5h，减压蒸馏、洗涤、抽滤得到2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚；

S3：制备中间体I：在氮气保护下，常温常压下，分别配置马来酸酐丙酮溶液和2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚的丙酮溶液，随后将马来酸酐丙酮溶液和2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚的丙酮溶液混合搅拌反应1.5-3h，然后进行真空抽滤，干燥即得到中间体I；

S4：制备中间体II：在氮气保护下，常温常压下，将步骤S3制得的中间体I、催化剂无水乙酸钠、乙酸酐混合搅拌一段时间后形成悬浮液，升温至80℃后保温反应1-1.5h，多次洗涤抽滤干燥，得到中间体II；

S5：将中间体II溶于无水甲醇中，加入催化剂对甲苯磺酸回流反应6-8h，常压蒸馏出甲醇/乙酸甲酯共沸物后，在异丙醇中重结晶得到含酚羟基的马来酰亚胺，即得目标产品。

优选地，所述步骤S1中，所述2,6-二叔丁基苯酚和亚硝酸钠的反应摩尔比为1:1.25-1.5。

优选地，所述步骤S1中，所述亚硝酸钠溶液的质量浓度为25%-40%。

优选地，所述步骤S1中，2,6-二叔丁基苯酚溶解在95%乙醇中的摩尔浓度为1.5-2.0mol/L。

优选地，所述步骤S1中，所述38%浓盐酸的用量为2,6-二叔丁基苯酚摩尔量的1.6-2.4倍。