[發(fā)明專利]一種稀土類橡膠防老劑及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810220474.1
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN101575423A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭德;陳俊;賈德民;陳玉坤;錢玉英;冷海強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東煒林納功能材料有限公司
• 主分類號: C08K5/098
• 分類號: C08K5/098;C08L21/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司
• 代理人: 戴建波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種橡膠防老劑及其應(yīng)用，更具體地講，本發(fā)明涉及一種含 有稀土類物質(zhì)的橡膠防老劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

高分子材料，特別是橡膠在受熱、光照和氧氣條件下，常常容易發(fā)生降 解及交聯(lián)反應(yīng)，破壞了橡膠的結(jié)構(gòu)與性能。為了解決橡膠老化的問題，通常 在橡膠中加入適當(dāng)助劑，以便抑制或延緩老化過程的發(fā)生，提高橡膠的應(yīng)用 性能和使用壽命，這種用于防止橡膠氧化老化的助劑即為防老劑。

防老劑的主要功能是在橡膠及其制品在長期貯存和使用過程中，阻斷橡 膠內(nèi)部因受到熱、氧、臭氧、變價(jià)金屬離子、機(jī)械應(yīng)力、光、高能射線等因 素對膠料表面的破壞，以及其它化學(xué)物質(zhì)和霉菌等的侵蝕，從而延長橡膠及其 制品的貯存期和使用壽命。防老劑作為橡膠助劑的第一大產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)量及品 種居橡膠助劑之首。

橡膠防老劑按其作用機(jī)理基本上可分為兩大類：一類是物理防老劑，它 們易遷移到橡膠表面，形成一層薄膜，在橡膠和外界之間，起一種隔絕與屏 障作用；另一類是化學(xué)防老劑，它們的作用是抑制橡膠的自催化性游離基斷 鏈反應(yīng)，而延緩橡膠老化。化學(xué)防老劑的種類也很多，其中胺類是目前產(chǎn)量 和用量最大的品種之一。在這類防老劑中，萘胺系統(tǒng)因防老性能良好而獲得 廣泛應(yīng)用，但由于存在致癌現(xiàn)象，目前許多國家已明令禁止使用。其它通常 使用的防老劑也大多具有毒性或在生產(chǎn)過程中具有污染性。二十一世紀(jì)是環(huán) 保世紀(jì)，綠色工業(yè)已成為世界工業(yè)的發(fā)展方向。2003年歐盟發(fā)表“為了化學(xué) 品政策戰(zhàn)略”白皮書，強(qiáng)調(diào)保護(hù)人類健康和環(huán)境，對銷售量10噸以上化學(xué)品 限期注冊并重新評估。因此發(fā)展綠色環(huán)保防老劑是橡膠行業(yè)面臨的嚴(yán)峻問題， 也是今后相當(dāng)長時(shí)間橡膠防老劑的發(fā)展方向。

中國專利申請95110559.0公開了一種復(fù)合橡膠防老劑，其在一種固體載 體輕質(zhì)碳酸鈣上吸附有N-苯基-N-仲辛基對苯二胺(668)與2，2，4-三甲基-1，2 -二氫化喹啉(RD)單體的復(fù)配物。這種橡膠防老劑對熱和氧引起的老化有較 好的防護(hù)性能，對金屬的催化氧化也有較強(qiáng)的抑制作用，在橡膠中分散性和 相溶性好，揮發(fā)性低，防護(hù)作用持續(xù)時(shí)間長，使用方便。但這種橡膠防老劑 屬于苯胺類橡膠防老劑，存在較大的環(huán)保問題。

中國專利96120958.5公開了一種使用有機(jī)物作為配料的橡膠防老劑，其 配比為：環(huán)己醇六磷酸酯(植酸)17-35％，增塑劑16-65％，吸附劑13-63％。 這種橡膠防老劑由于采用植酸作為主料，利用其對多價(jià)陽離子有高度親和力 和不怕光、熱破壞，具有防腐、抗靜電和無毒等特點(diǎn)，對金屬的催化氧化也 有較強(qiáng)的抑制作用，但其它性能一般。

中國專利申請200510043452.9公開了一種新型的對苯二胺類橡膠防老劑 及其制備方法，其以4-氨基二苯胺和含有兩個(gè)甲基的脂肪酮為原料，按酮胺 摩爾比0.8-1.5，在加氫還原催化劑作用及5-16Mpa氫壓、180-300℃的條件下 進(jìn)反應(yīng)，其中反應(yīng)原料脂肪酮與4-氨基二苯胺按一定比列混配連續(xù)加入反應(yīng) 體系。這種工藝可以降低費(fèi)用，提高產(chǎn)品的收率，但仍屬于苯胺類橡膠防老 劑，而且這種橡膠防老劑為液態(tài)，儲運(yùn)不方便。

因此，有必要開發(fā)一種環(huán)保的、高效的橡膠防老劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的稀土防老劑，具有高效、綠色無毒和 多功能的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種含有稀土有機(jī)金屬化合物 或混合物的橡膠防老劑，即稀土防老劑。本發(fā)明的橡膠防老劑包含稀土類物 質(zhì)，這種稀土類物質(zhì)可以以化合物、配合物和/或離聚體的形態(tài)或形式存在， 是一種具有多個(gè)中心原子的物質(zhì)。

優(yōu)選地，本發(fā)明的稀土類物質(zhì)可以具有如下的通式：

Reⁿ⁺MP_mX_hQ_k????(I)

上面通式(I)中，

Re為一種或一種以上的輕稀土元素，M為一種或一種以上的除稀土元素 外的其它金屬元素；

P、X和Q是碳鏈長度為C1～C22、具有相同或不同結(jié)構(gòu)的烴氧基、酰 氧基或者含氮、磷和/或硫雜原子的有機(jī)基團(tuán)；

n＝2、3或4；