[發明專利]一種耐老化橡膠材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710251740.6
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107033471A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 程安仁;矯陽;陸永俊;鮑矛;曾心苗;王連才;張艷霞;汪文昭;趙雪娜;郭月瑩
• 申請（專利權）人: 北京市射線應用研究中心
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L91/06;C08K3/04;C08K3/26;C08L9/00;C08L91/00;C08K3/22;B29D7/01
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 張德斌,姚亮

技術領域

本發明涉及一種耐老化橡膠材料及其制備方法，屬于橡膠材料技術領域。

背景技術

橡膠老化的基本原理是熱、氧、光和臭氧等老化因子的作用使橡膠產生交聯或降解等化學反應，宏觀則表現為物理性能，如力學性能的改變，最終使橡膠失去使用性能。橡膠老化中最普遍、最重要的是熱氧老化，熱氧老化是一種自由基鏈式自催化氧化反應，在此反應過程中，橡膠的微觀結構會發生改變，其性能也會產生相應的變化。

目前，本領域提高橡膠耐老化性能的常用途徑包括：

1、采用有效硫化體系和過氧化物硫化體系替代傳統硫化體系，生成穩定的-C-C-或-C-S-C-鍵，減少多硫鍵的形成：其中，幾種常用交聯鍵的穩定順序：-C-C->-C-S-C-(單硫鍵)>-C-S-S_x-C-(多硫鍵，x≥1)；

2、采用抗氧劑、抗還原劑、光吸收劑、紫外光吸收劑等橡膠防老劑提高共聚物的抗老化性能；

采用上述措施，雖然在提高橡膠的耐老化性能方面有一定的作用，但也存在一些明顯的負作用：

1)增加成本：無論采用哪種硫化體系，還是采用橡膠防老劑，都必須加入新的橡膠助劑，而這些助劑的加入帶來的不可避免的負作用是配方材料品種的增加，進而造成原材料成本、采購成本和管理成本增加；

2)上述各種原材料的加入，其本身形態和性能會對產品的生產過程和產品的功能性產生不利影響。比如：助劑的形態會影響助劑在生產過程中的分散性、均勻性和產品最終性能，某些助劑會影響半成品和成品表面性能，并且某些助劑還會影響成品的功能特性；

3)更為重要的是，在制成產品后，這些添加的硫化體系交聯劑和交聯助劑肯定會在橡膠產品中留下殘留物，在使用過程中，這些殘留物會加速產品的老化，使產品的老化性能變差。

因此，本領域亟需提供一種新型耐老化橡膠材料的制備方法。

發明內容

為了解決上述的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種耐老化橡膠材料的制備方法。

本發明的目的還在于提供上述耐老化橡膠材料制備方法制備得到的耐老化橡膠材料。

為達到上述目的，本發明提供一種耐老化橡膠材料的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將耐老化橡膠材料原料配方中的各組分進行共混，得到均勻的共混膠；所述耐老化橡膠材料原料配方包含100重量份橡膠、10-300重量份補強填充劑及0-50重量份軟化劑；

(2)、對步驟(1)得到的共混膠進行成型處理；

(3)、采用高能電子射線對步驟(2)得到的成型產品進行輻照交聯，得到所述耐老化橡膠材料。

根據本發明具體的實施方案，在所述制備方法中，優選地，步驟(1)中在密煉機或開煉機中將所述耐老化橡膠材料原料配方中的各組分進行共混；

更優選地，在密煉機中將所述耐老化橡膠材料原料配方中的各組分進行共混。

本領域技術人員能夠理解，在上述耐老化橡膠材料原料配方中可以根據需要加入橡膠工業中常用的各種小料。

在所述制備方法中，優選地，所述橡膠為雙鍵含量低的輻照交聯型橡膠。

在所述制備方法中，優選地，所述橡膠包括丁苯橡膠(SBR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、氫化丁腈橡膠(HNBR)中的一種或幾種的組合。其中，本發明對橡膠的雙鍵含量沒有具體要求，本領域技術人員知曉哪些橡膠雙鍵含量較低。

在所述制備方法中，優選地，所述補強填充劑包括炭黑、白炭黑、鈦白粉、陶土、碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、氧化鋅中的一種或幾種的組合。

在所述制備方法中，優選地，所述軟化劑包括液體橡膠、芳烴油、環烷油、石蠟油、石油樹脂、硬脂酸、石蠟、植物油及其深加工產品中的一種或幾種的組合。其中，所述深加工為本領域采用的常規技術手段，液體橡膠、芳烴油、環烷油、石蠟油、石油樹脂、硬脂酸、石蠟及植物油這些產品經深加工后所得到的深加工產品也是本領域技術人員公知的，如芳烴油經深加工后得到的深加工產品為環保芳烴油。

在所述制備方法中，所述石蠟包括普通石蠟及不同分子量的石蠟共混后得到的石蠟產品，如橡膠防護蠟(可商購)。

在所述制備方法中，所述植物油為本領域使用的常規物質，如在本發明具體實施方式中可以采用植物油中的大豆油作為軟化劑，也可以采用大豆油的深加工產品環氧大豆油作為軟化劑。

在所述制備方法中，優選地，步驟(2)中所得成型產品的厚度為0.5-10mm；

更優選地，步驟(2)中采用擠出、壓延或模壓法對共混膠進行成型處理。