[發明專利]一種耐老化環氧化天然橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201610278224.8
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105694163B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 楊昌金;羅勇悅;彭政;許逵;鐘杰平;黃紅海;林宏圖
• 申請（專利權）人: 中國熱帶農業科學院農產品加工研究所
• 主分類號: C08L15/00
• 分類號: C08L15/00;C08K13/02;C08K3/06;C08K5/47;C08K3/22;C08K5/09;C08K5/098
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明涉及一種環氧化天然橡膠的技術領域，特別涉及一種耐老化環氧化天然橡膠及其制備方法。

背景技術

環氧化天然橡膠是在酸性條件下通過添加過氧化氫對天然橡膠進行環氧化改性得到的。環氧化天然橡膠具有優異的氣密性、耐油性以及良好的粘著性，同時具有良好的抗濕滑性與較低的滾動阻力，在高性能綠色輪胎的應用中有廣闊的應用前景。

環氧化天然橡膠雖然克服了天然橡膠貯存硬化的問題，但是其存在一個致命的缺點是耐老化性能差，由于環氧化天然橡膠的分子鏈中含有大量的不飽和雙鍵與環氧基團，極易發生化學反應，環氧化天然橡膠在使用過程中受熱、氧、光、機械力、輻射、化學介質、空氣中的臭氧等外部因素的作用，使其大分子鏈發生化學變化，破壞了橡膠原有化學結構，從而導致橡膠性能變壞進而導致環氧化天然橡膠制品在加工或使用過程中容易發生老化，而且其老化性能比天然橡膠的還要差。所以環氧化天然橡膠制品普遍存在貯存時間短、使用壽命短、老化發粘等問題，在很大的程度上限制了環氧化天然橡膠的應用。

目前，現有技術中常采用在環氧化天然橡膠的配合體系中添加硬脂酸稀土的方式，來提高環氧化天然橡膠的老化性能，但是添加硬脂酸稀土后，對環氧化天然橡膠的臭氧老化性能防護不佳。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種耐老化性能優異的環氧化天然橡膠及其制備方法，進一步提高環氧化天然橡膠的耐熱氧老化、耐臭氧老化性能、耐紫外老化性能。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種耐老化環氧化天然橡膠，包括如下重量份的組分：

硬脂酸鹽0.2～10份，表面活性劑0.05～0.2份，干膠計乳狀環氧化天然橡膠100份，凝固劑0.1～2份，稀土羧酸鹽0.2～7份，硫化加工助劑0.2～10份；

優選的乳狀環氧化天然橡膠的環氧化程度為2～50；

優選的硬脂酸鹽為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸鎂中的任意一種或兩種及以上的混合物；

優選的表面活性劑為十二烷基磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉；

優選的凝固劑為乙醇或甲醇；

優選的稀土羧酸鹽為油酸稀土、硬脂酸稀土、月桂酸稀土、蘋果酸稀土、檸檬酸稀土、棕櫚酸稀土和水楊酸稀土中的任意一種或多種混合物；

優選的硫化加工助劑為硫磺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次黃酰胺(促進劑NS)、氧化鋅和硬脂酸的混合物；

本發明提供了一種耐老化環氧化天然橡膠的制備方法，包括如下步驟：

(1)在超聲攪拌條件下，將硬脂酸鹽與表面活性劑在水相體系中反應，得到改性硬脂酸鹽分散體；

(2)將所述改性硬脂酸鹽分散體與乳狀環氧化天然橡膠混合，繼續超聲攪拌，得到膠乳狀態的環氧化天然橡膠；

(3)將所述膠乳狀態的環氧化天然橡膠與凝固劑混合，得到環氧化天然橡膠干膠；

(4)將所述環氧化天然橡膠干膠與稀土羧酸鹽和硫化加工助劑進行混煉，得到耐老化的環氧化天然橡膠；

優選的步驟(1)～(2)中超聲的功率為500～700W，超聲溫度為60～80℃；

優選的步驟(1)中的超聲攪拌時間為4～8h，步驟(2)中的超聲攪拌時間為0.5～1h。

本發明提供了一種耐老化環氧化天然橡膠，其主要成分為：硬脂酸鹽0.2～10份，表面活性劑0.05～0.2份，干膠計乳狀環氧化天然橡膠100份，凝固劑0.1～2份，稀土羧酸鹽0.2～7份，硫化加工助劑0.2～10份。本發明利用表面活性劑對硬脂酸鹽進行改性，再利用改性后的硬脂酸鹽中和環氧化天然橡膠制備過程中產生的酸，減少環氧基團的開環，同時利用稀土羧酸鹽捕抓環氧化天然橡膠老化過程產生的自由基，穩定環氧基團，從而顯著提高環氧化天然橡膠的耐老化性能。

本發明提供的耐老化環氧化天然橡膠的制備工藝不影響膠料的加工性能與物理機械性能，且所用的稀土羧酸鹽無毒性、制備方法簡單，成本低廉，易于規模化生產。

具體實施方式

本發明提供了一種耐老化環氧化天然橡膠，包括如下重量份的組分：

硬脂酸鹽0.2～10份，表面活性劑0.05～0.2份，干膠計乳狀環氧化天然橡膠100份，凝固劑0.1～2份，稀土羧酸鹽0.2～7份，硫化加工助劑0.2～10份。

本發明提供的耐老化環氧天然橡膠以乳狀環氧化天然橡膠為基體，以干膠計，所述乳狀環氧化天然橡膠的重量份數為100份。在本發明中，所述乳狀環氧化天然橡膠的環氧化程度優選為2～50，更優選為20～30。