[發明專利]一種制備高性能耐熱氧老化天然橡膠的方法

有效

• 申請號: 201810617311.0
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108794658B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 吳文康;唐海龍;李德新;白先權;袁意;李振華;丁愛武;朱德創;卓容燕;陳垂生;喬坤;馮富強
• 申請（專利權）人: 海南省先進天然橡膠復合材料工程研究中心有限公司
• 主分類號: C08C3/00
• 分類號: C08C3/00;C08C1/15;C08L7/00;C08J3/205
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳歡

本發明公開了一種制備高性能耐熱氧老化天然橡膠的方法，首先將防老劑、分散劑和水混合，研磨后與膠乳混合，通過乳液復合法使防老劑分散體在鮮膠乳中高度分散，讓橡膠粒子與防老劑粒子生成良好的接觸面，通過加酸凝固得到天然橡膠/防老劑的凝固膠樣，同時結合對干燥處理(溫度梯度變化)及脫水處理工藝的改進，有效減少天然橡膠在初加工的過程中氧化，制備得到高性能、耐老化的天然橡膠產品。經本發明方法制得的天然橡膠PRI達到98％，本發明天然橡膠加工成為硫化膠后，300％定伸應力達到2.30MPa，拉伸強度達到29.11MPa，拉斷伸長率達到820％，物理性能明顯增強；拉伸強度保持率和硫化膠的拉斷伸長率明顯提高。

技術領域

本發明涉及天然橡膠技術領域，具體涉及一種制備高性能耐熱氧老化天然橡膠的方法。

背景技術

天然橡膠主要由順-1，4-聚異戊二烯構成，因含有不飽和雙鍵且分子鏈很長，在外界物理或化學因素影響下，容易發生斷鏈或脫出主鏈的原子或原子團，從而使橡膠大分子形成自由基引起橡膠氧化反應的自由基連鎖反應，導致天然橡膠的性能降低。橡膠在初加工的過程中主要是受到熱氧化，橡膠的熱氧化反應是按照自由基鏈式反應機理進行的，反應的活性中心是R·和ROO·，自動催化作用來源于ROOH的不斷積累和分解。因此想抑制氧化的進行可以采取兩個方法，一是終止已經生成的活性自由基，使它不能進行鏈傳遞反應；二是分解不斷生成的ROOH，防止它產生新的引發自由基。

天然橡膠的老化的防護手段主要是添加胺類或酚類防老化劑，但是這類防老化劑的防護效果往往不夠理想。對于天然橡膠的老化問題，本領域主要集中在防老劑成分的改進，往往忽略了天然橡膠制備過程中加工條件與防老劑的相互作用。

發明內容

本發明公開了一種制備高性能耐熱氧老化天然橡膠的方法，包括了以下步驟：

(1)取膠乳和防老劑分散體，攪拌混合，得到膠乳混合溶液；

(2)往膠乳混合溶液中加人醋酸溶液進行凝固，靜置熟化，直至橡膠粒子和乳清分離，乳清呈透明狀；

(3)將凝固好的膠樣進行壓薄脫水處理，得到膠片；

(4)然后進行干燥處理，干燥方法為：先將膠片在高溫105～130℃干燥2～3小時，接著在低溫45～55℃干燥至膠片揮發份低于0.8％，即得高性能的耐熱氧老化的天然橡膠。

優選的，所述步驟(1)為：取膠乳和防老劑分散體，以轉速1000～1200r/min邊攪拌膠乳邊緩慢的加入防老劑分散體，分散體完全加入后繼續攪拌3～10min。

更優選的，步驟(1)中，所述防老劑分散體為：將防老劑、分散劑與水混合，研磨后制得濃度為20％～60％的防老劑分散體；所述防老劑的用量為：按膠乳中所含干膠的重量份計，每100份干膠中含有0.2～2份的防老劑；所述膠乳中干膠含量為20％～45％。

優選的，步驟(2)中所述醋酸溶液的質量百分濃度為2％～15％。

更優選的，醋酸溶液的質量百分濃度為15％。

優選的，所述步驟(3)為：將凝固好的膠樣在輥速比1：1.1～1.2的縐片機上進行5～10次壓薄脫水處理，得到膠片；膠片的含水率在30％～50％之間，厚度在5mm～20mm之間。

更優選的，所述含水率為47％，所述厚度為11mm。

優選的，所述步驟(4)的干燥方法為：先將膠片在高溫95℃干燥1小時，85℃干燥0.5h，然后105℃干燥2小時，接著在低溫55℃干燥至膠片揮發份低于0.8％，即得高性能的耐熱氧老化的天然橡膠。

本發明的有益效果：