一种橡塑颗粒防老剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种橡塑颗粒防老剂及其制备方法，通过将中间体11和改性二氧化硅进行反应，使得中间体11上的酚羟基与改性二氧化硅表面的环氧基进行接枝，制得防老剂，该防老剂分子上含有大量受阻酚，橡塑颗粒发生老化的过程中能够提供氢原子阻止链自由基形成，进而抑制橡塑颗粒发生老化，且该防老剂分子含有大量亚磷酸酯结构，该结构能够将橡塑颗粒释放的氢过氧化物还原为醇，进而防止自由发生催化氧化反应，阻止新的自由基形成，达到终止链式反应的目的，同时以改性二氧化硅为载体，使得防老剂不易发生迁移，进而使得橡塑颗粒防老效果更持久。久。

【技术实现步骤摘要】
一种橡塑颗粒防老剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶制备
，具体涉及一种橡塑颗粒防老剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶在使用过程中，会受到外界因素(如臭氧老化、热氧老化等)影响而老化，导致其物理机械性能发生变化，使橡胶失去弹性，机械性能下降，使用寿命缩短。为了解决橡胶老化问题，有必要在橡胶中加入适当助剂，以便抑制或者延缓老化过程，延长使用寿命，这种用于防止橡胶老化的助剂即为防老剂。防老剂产量及品种居橡胶助剂之首。胺类防老剂因防老化性能良好，是目前产量和用量最大的品种之一，但其分子结构中含有氮基，易产生致癌物质，且会使橡胶制品变色或在表面出现喷霜现象，因此使用受到一定的局限性。其他通常使用的防老剂也大多具有毒性和存在污染性。复合型防老剂是将防老剂进行复配,利用组分之间的协同作用,最大限度地发挥各防老剂的作用。氧化作用是导致橡胶老化的重要因素之一，因此防老剂也称抗氧剂。
[0003]现有的橡塑颗粒防老剂在使用一段时间后易出现析出，使得橡塑颗粒的防老效果下降，进而降低了橡塑颗粒的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种橡塑颗粒防老剂及其制备方法。
[0005]本专利技术要解决的技术问题：
[0006]现有的橡塑颗粒防老剂在使用一段时间后易出现析出，使得橡塑颗粒的防老效果下降，进而降低了橡塑颗粒的使用寿命。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种橡塑颗粒防老剂，由如下步骤制成：
>[0009]步骤S1：将二氧化硅分散在去离子水中，加入乙醇和γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在转速为200
‑
300r/min，温度为120
‑
130℃的条件下，进行回流3
‑
5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，制得改性二氧化硅；
[0010]步骤S2：将苯酚加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min的条件下，进行搅拌并加入溴丙酮，在温度为13
‑
18℃的条件下，滴加浓硫酸，滴加完毕后，升温至温度为18
‑
20℃，进行反应2
‑
3h后，在冰水浴条件下，进行结晶，制得中间体1，将去离子水加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min的条件下，进行搅拌并加入浓硝酸，在温度为20
‑
25℃的条件下，加入中间体1，加入时间为20
‑
30min，加入完毕后，在温度为50
‑
60℃的条件下，进行反应4
‑
6h，制得中间体2；
[0011]反应过程如下：
[0012][0013]步骤S3：将多聚甲醛和叔丁醇钾加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为50
‑
55℃的条件下，进行搅拌1
‑
1.5h后，加入2,6
‑
二叔丁基苯酚，在温度为20
‑
30℃的条件下，进行反应3
‑
5h，制得中间体3，将中间体2和碳酸钾加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min，温度为120
‑
130℃的条件下，进行搅拌并加入亚磷酸三乙酯，进行反应2
‑
4h，制得中间体4，将中间体3、二丁基锡、二甲苯加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min的条件下，进行搅拌5
‑
10min后，升温至温度为140
‑
150℃，加入中间体4，进行回流反应2
‑
4h，制得中间体5，将中间体5、乙醇、氯化亚锡加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为80
‑
85℃的条件下，回流搅拌并加入浓盐酸和锡粉，进行反应2
‑
3h后，冷却至室温，加入氢氧化钠溶液，继续搅拌15
‑
20min后，加入硫化钠至反应液pH值为4，搅拌5
‑
10min后，调节反应液pH值为8
‑
9，制得中间体6；
[0014]反应过程如下：
[0015][0016][0017]步骤S4：将三氯化磷和三氯化铝加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min的条件下，进行搅拌5
‑
10min后，加入甲苯，进行反应7
‑
9h，制得中间体7，将中间体7和去离子水加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为110
‑
120℃的条件下，进行搅拌并加入高锰酸钾，进行反应4
‑
5h，制得中间体8，将中间体8、中间体6、1
‑
羟基苯并三唑、甲苯加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min，温度为80
‑
90℃的条件下，进行反应4
‑
6h，制得中间体9，将三乙胺、二叔丁基苯酚、甲苯加入反应釜中，进行搅拌至二叔丁基苯酚完全溶解后，加入中间体9，在温度70
‑
80℃的条件下，进行反应2
‑
4h，制得中间体10；
[0018]反应过程如下：
[0019][0020][0021]步骤S5：将中间体10、溴化四乙基铵、碳酸钾溶液加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为100
‑
110℃的条件下，进行回流反应1
‑
1.5h后，加入三聚氯氰和醋酸钠，在温度为40
‑
50℃的条件下，继续反应3
‑
5h后，加入对氨基苯酚，在温度为80
‑
90℃的条件下，进行反应3
‑
5h，制得中间体11，将中间体11、改性二氧化硅、去离子水加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min，温度为50
‑
60℃的条件下，进行反应3
‑
5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘
干，制得防老剂。
[0022]反应过程如下：
[0023][0024][0025]进一步，步骤S1所述的二氧化硅、去离子水、乙醇、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的用量比为15g:200mL:20mL:1.2g。
[0026]进一步，步骤S2所述的苯酚、溴丙酮、浓硫酸的用量比为5g:2mL:3mL，浓硫酸的质量分数为98％，去离子水、浓硝酸、中间体1的用量比为18mL:6mL:2.5g，浓硝酸的质量分数为68％。
[0027]进一步，步骤S3所述的多聚甲醛、叔丁醇钾、2,6
‑
二叔丁基苯酚的用量质量比为2.5:0.08:4，中间体2、碳酸钾、亚磷酸三乙酯的用量比为0.05本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种橡塑颗粒防老剂，其特征在于：由如下步骤制成：步骤S1：将二氧化硅分散在去离子水中，加入乙醇和γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在转速为200
‑
300r/min，温度为120
‑
130℃的条件下，进行回流3
‑
5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，制得改性二氧化硅；步骤S2：将苯酚加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min的条件下，进行搅拌并加入溴丙酮，在温度为13
‑
18℃的条件下，滴加浓硫酸，滴加完毕后，升温至温度为18
‑
20℃，进行反应2
‑
3h后，在冰水浴条件下，进行结晶，制得中间体1，将去离子水加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min的条件下，进行搅拌并加入浓硝酸，在温度为20
‑
25℃的条件下，加入中间体1，加入时间为20
‑
30min，加入完毕后，在温度为50
‑
60℃的条件下，进行反应4
‑
6h，制得中间体2；步骤S3：将多聚甲醛和叔丁醇钾加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为50
‑
55℃的条件下，进行搅拌1
‑
1.5h后，加入2,6
‑
二叔丁基苯酚，在温度为20
‑
30℃的条件下，进行反应3
‑
5h，制得中间体3，将中间体2和碳酸钾加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min，温度为120
‑
130℃的条件下，进行搅拌并加入亚磷酸三乙酯，进行反应2
‑
4h，制得中间体4，将中间体3、二丁基锡、二甲苯加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min的条件下，进行搅拌5
‑
10min后，升温至温度为140
‑
150℃，加入中间体4，进行回流反应2
‑
4h，制得中间体5，将中间体5、乙醇、氯化亚锡加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为80
‑
85℃的条件下，回流搅拌并加入浓盐酸和锡粉，进行反应2
‑
3h后，冷却至室温，加入氢氧化钠溶液，继续搅拌15
‑
20min后，加入硫化钠至反应液pH值为4，搅拌5
‑
10min后，调节反应液pH值为8
‑
9，制得中间体6；步骤S4：将三氯化磷和三氯化铝加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min的条件下，进行搅拌5
‑
10min后，加入甲苯，进行反应7
‑
9h，制得中间体7，将中间体7和去离子水加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为110
‑
120℃的条件下，进行搅拌并加入高锰酸钾，进行反应4
‑
5h，制得中间体8，将中间体8、中间体6、1
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羟基苯并三唑、甲苯加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min，温度为80
‑
90℃的条件下，进行反应4
‑
6h，制得中间体9，将三乙胺、二叔丁基苯酚、甲苯加入反应釜中，进行搅拌至二叔丁基苯酚完全溶解后，加入中间体9，在温度70
‑
80℃的条件下，进行反应2
‑
4h，制得中间体10；步骤S5：将中间体10、溴化四乙基铵、碳酸钾溶液加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为100
‑
110℃的条件下，进行回流反应1
‑
1.5h后，加入三聚氯氰和醋酸钠，在温度为40
‑
50℃的条件下，继续反应3
‑
5h后，加入对氨基苯酚，在温度为80
‑
90℃的条件下，进行反应3
‑
5h，制得中间体11，将中间体11、改性二氧化硅、去离子水加入反应釜中，在转速为200
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300r/min，温度为50
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60℃的条件下，进行反应3
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5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，制得防老剂。2.根据权利要求1所述的一种橡塑颗粒防老剂，其特征在于：步骤S1所述的二氧化硅、去离子水、乙醇、γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的用量比为15g:200mL:20mL:1.2g。3.根据权利要求1所述的一种橡塑颗粒防老剂，其特征在于：步骤S2所述的苯酚、溴丙酮、浓硫酸的用量比为5g:2mL:3mL，浓硫酸的质量分数为98%，去离子水、浓硝酸、中间体1的用量比为18mL:6mL:2.5g，浓硝酸的质量分数为68%。4.根据权利要求1所述的一种橡塑颗粒防老剂，其特征在于：步骤S3所述的多聚甲醛、
叔丁醇钾、2,6
‑
二叔丁基苯酚的用量质量比为2.5:0.08:4，中间体2、碳酸钾、亚磷酸三乙酯的用量比为0.05mol:0.6g:0.1mol，中间体3、二丁基锡、中间体4的用量比为0.25mol:0.8g:0.05mol，中间体5、乙醇、氯化亚锡、浓盐酸、锡粉、氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：赵晓龙，
类型：发明
国别省市：