一种橡胶防老剂组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种橡胶防老剂组合物及其制备方法与应用，所述组合物包括式(I)所示化合物、胺类防老剂和改性防老剂；所述改性防老剂为式(I)所示化合物和胺类防老剂的反应产物，其中，式(I)所示化合物的结构如下：在式(I)中，R1为C1～C

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶防老剂组合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于防老剂领域，尤其涉及橡胶防老剂，特别地，涉及一种橡胶防老剂组合物，具体地，涉及一种橡胶防老剂组合物及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]橡胶材料应用范围极为广泛，涉及生活、工业及军事等诸多领域。但是大多数橡胶是不饱和橡胶，橡胶结构中存在着的大量碳碳双键使其极容易老化，出现变软、发粘、变硬、变脆、龟裂、失光等老化现象。加入防老剂被认为是延缓老化最便利的方法，因为这种方法不会改变橡胶的加工工艺。防老剂作为轮胎使用过程中的重要助剂，它极大影响着轮胎的使用周期。因此，若能够延长轮胎的使用周期，就能够降低轮胎的更换频率，进而减小工业上对废旧轮胎回收并处理的压力。
[0003]与此同时，轮胎在车辆运行的过程中，其制品内部的防老剂等助剂也会因为自身的分子运动以及外界的温度、受力等因素影响而向外迁出，不仅造成了助剂的损失，影响了轮胎的性能，也对环境造成了污染。本专利技术旨在获得兼具耐迁移性能和抗氧化性能的防老剂，使其更耐抽提，延长橡胶制品的使用寿命，避免环境污染。
[0004]受阻酚和芳胺类抗氧剂是抗氧化性能最好、使用范围最广泛的两类抗氧剂。目前常用的抗氧剂大多为小分子化合物，存在易挥发、不耐迁移和不耐溶剂抽提的等缺点。为了解决小分子抗氧剂的不足，许多学者在大分子抗氧剂、无机粒子固载抗氧剂和反应型抗氧剂等方面做了大量研究工作，但是，很少有兼顾防老剂的耐迁移性和橡胶抗氧化性的研究。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种橡胶防老剂组合物，在应用于橡胶时，不仅耐迁移，而且可以赋予橡胶更优异的抗氧化性能。
[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种橡胶防老剂组合物，其包括式(I)所示化合物、胺类防老剂和改性防老剂；其中，所述改性防老剂为式(I)所示化合物和胺类防老剂的反应产物，式(I)所示化合物的结构如下：
[0007][0008]在式(I)中，R1为C1～C
25
烷基或C1～C
25
烯基，R2为环氧基团、酸酐基团或羧基基团，a为1～10。
[0009]在一种优选的实施方式中，在式(I)中，R1为C
12
～C
18
烷基或C
12
～C
18
烯基，R2为C2～
C8环氧基、C2～C8酸酐基团，a为1～9。
[0010]在进一步优选的实施方式中，式(I)所示化合物的分子量为200～1000g/mol，优选为250～600g/mol。
[0011]在更进一步优选的实施方式中，式(I)所示化合物为腰果酚缩水甘油醚(CGE)。
[0012]其中，所述腰果酚缩水甘油醚可选择本领域中经常使用的CGE，优选具有下述结构式的CGE：
[0013][0014]这种结构的CGE可直接在市场现有产品中购买得到。
[0015]在一种优选的实施方式中，所述胺类防老剂为带有双胺基或亚氨基官能团的胺类防老剂。
[0016]在进一步优选的实施方式中，所述胺类防老剂为对苯二胺类防老剂。
[0017]在更进一步优选的实施方式中，所述胺类防老剂选自对氨基二苯胺(PPDA)、N-(1，3-二甲基)丁基-N
′-
苯基对苯二胺、N-异丙基-N
’-
苯基对苯二胺。
[0018]在一种优选的实施方式中，在制备所述改性防老剂时，式(I)所示化合物与胺类防老剂的摩尔用量比为(1～3)∶1，优选为(1～2)∶1，其中，式(I)所示化合物的摩尔量以其中环氧、酸酐或羧基基团的摩尔量计，胺类防老剂的摩尔量以其中胺基的摩尔量计。
[0019]根据上述方法得到的改性防老剂与传统的防老剂相比，所述改性防老剂在橡胶网络里的迁移速率低于传统防老剂，这样能更好的保证防老剂稳定性好、迁移率低、后期防老化性能好。同时当式(I)所示化合物为腰果酚缩水甘油醚时，其中的碳碳双键提供了与橡胶碳碳双键反应的可能位点，另外也能对橡胶制品加工过程中起到了增塑作用，且其制备工艺相对简单。
[0020]在一种优选的实施方式中，以所述组合物100wt％计，式(I)所示化合物和胺类防老剂的总量为0.5～30wt％，所述改性防老剂为70～99.5wt％，其中，式(I)所示化合物与胺类防老剂的摩尔比为(1～3)∶1，其中，式(I)所示化合物的摩尔量以其中环氧、酸酐或羧基基团的摩尔量计，胺类防老剂的摩尔量以其中胺基的摩尔量计。
[0021]在进一步优选的实施方式中，以所述组合物100wt％计，式(I)所示化合物和胺类防老剂的总量为5～20wt％，所述改性防老剂为80～95wt％，其中，式(I)所示化合物与胺类防老剂的摩尔量比为(1～2)∶1，其中，式(I)所示化合物的摩尔量以其中环氧、酸酐或羧基基团的摩尔量计，胺类防老剂的摩尔量以其中胺基的摩尔量计。
[0022]其中，将适量的胺类防老剂与式(I)所示化合物保持比例，并与改性防老剂共混，得到三组分的组合物，所述橡胶防老剂组合物兼具防老性能和耐迁移性能。
[0023]在本专利技术中，(1)采用了式I所示化合物(尤其是腰果酚缩水甘油醚)，其本身具有增塑效果，保证整个橡胶网络不会产生分相，且其制备工艺相对简单，成本较低，可以提高
产品的质量同时有效控制成本；(2)所述组合物以所述改性防老剂为主要组分，其中，所述改性防老剂采用了式I所示化合物进行改性，赋予了改性防老剂大分子特性，从而减弱其迁移能力，具有耐迁移性。(3)专利技术人经过大量实验发现，在所述改性防老剂中加入少量制备其的原料[即式I所示化合物与胺类防老剂]后形成的组合物基本不会降低耐迁移性(与纯改性防老剂相比)，而且可以明显提高橡胶的抗氧化性能，得到兼具抗氧化性能和耐迁移性能的防老剂。因此，在本申请中，将该防老剂与式(I)所示化合物和防老剂共混得到组合物，可兼具抗氧化性能和耐迁移性能的防老剂。
[0024]本专利技术目的之二在于提供本专利技术目的之一所述橡胶防老剂组合物的制备方法，先制备所述改性防老剂，再将其与式(I)所示化合物、胺类防老剂按所述量混合，得到所述橡胶防老剂组合物。
[0025]在一种优选的实施方式中，以所述组合物100wt％计，式(I)所示化合物和胺类防老剂的总量为0.5～30wt％，优选为5～20wt％；所述改性防老剂为70～99.5wt％，优选为80～95wt％。
[0026]在一种优选的实施方式中，所述改性防老剂如下制备：
[0027]步骤1、将式(I)所示化合物与胺类防老剂混合；
[0028]步骤2、在加热、搅拌下进行反应，得到所述改性防老剂。
[0029]在一种优选的实施方式中，在步骤1中，式(I)所示化合物与胺类防老剂的摩尔用量比为(1～3)∶1，优选为(1～2)∶1，其中，式(I)所示化合物的摩尔量以其中环氧、酸酐或羧基基团的摩尔量计，胺类防老剂的摩尔量以其中胺基的摩尔量计。
[0030]在一种优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种橡胶防老剂组合物，其包括式(I)所示化合物、胺类防老剂和改性防老剂；所述改性防老剂为式(I)所示化合物和胺类防老剂的反应产物，其中，式(I)所示化合物的结构如下：在式(I)中，R1为C1～C
25
烷基或C1～C
25
烯基，R2为环氧基团、酸酐基团或羧基基团，a为1～10。2.根据权利要求1所述的橡胶防老剂组合物，其特征在于，以所述组合物100wt％计，式(I)所示化合物和胺类防老剂的总量为0.5～30wt％，优选为5～20wt％；所述改性防老剂为70～99.5wt％，优选为80～95wt％；其中，式(I)所示化合物与胺类防老剂的摩尔比为(1～3)∶1，优选为(1～2)∶1，式(I)所示化合物的摩尔量以其中环氧、酸酐或羧基基团的摩尔量计，胺类防老剂的摩尔量以其中胺基的摩尔量计。3.根据权利要求1所述的橡胶防老剂组合物，其特征在于，在式(I)中，R1为C
12
～C
18
烷基或C
12
～C
18
烯基，R2为C2～C8环氧基、C2～C8酸酐基团，a为1～9。4.根据权利要求3所述的橡胶防老剂组合物，其特征在于，式(I)所示化合物为腰果酚缩水甘油醚，其结构如式(II)所示：5.根据权利要求1所述的橡胶防老剂组合物，其特征在于，所述胺类防老剂为带有双胺基或亚氨基官能团的胺类防老剂，优选选自对氨基二苯胺、N-(1，3-二甲基)丁基-N
′-
苯基对苯二胺、N-异丙基-N
’-
苯基对苯二胺中的至少一种。6.根据权利要求1～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文才，董兰，王润国，张立群，胡国华，黄源，孙庆伟，孙敏丽，刘毅，
申请(专利权)人：嘉兴北化高分子助剂有限公司，
类型：发明
国别省市：