一种耐热大分子橡胶防老剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐热大分子橡胶防老剂及其制备方法，所述耐热大分子橡胶防老剂具有如下式

【技术实现步骤摘要】
一种耐热大分子橡胶防老剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶防老助剂
，具体涉及一种耐热大分子橡胶防老剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]橡胶是人类生活和社会发展不可或缺的重要材料，橡胶制品如轮胎
、
胶鞋
、
密封圈
、
输送带等，广泛应用于交通运输
、
国防军事
、
医疗卫生以及日常用品等领域
。
但橡胶材料的老化是一个不可逆的问题，橡胶制品在使用过程中，由于外界环境的影响会促使橡胶加速老化
。
尤其在长期储存的过程中，在外界因素如光
、
热等破坏下，其内部会发生严重的老化过程，其实质是橡胶材料高分子链的主链
、
铡链及交联键的断裂，导致了高分子链的断裂，材料内部结构的破坏，表现为材料表面发粘
、
变硬
、
各项使用性能变差，从而使材料丧失其使用价值
。
[0003]为了缓解橡胶材料制品的老化现象，我们常用的防老化方法有物理法和化学法，较为常见的物理方法是在材料表面铺上一层油
、
蜡或漆，通过阻断制品与空气的接触来达到防老的目的，化学方法是在橡胶材料中加入防老剂
。
防老剂的作用原理是在橡胶材料分子链要受到外界进攻发生断裂前，凭借防老剂反应活性高的特点，优先与对橡胶产生老化作用的因素发生反应，进而保护橡胶材料制品
。
[0004]目前，橡胶防老剂市场中对苯二胺类防老剂占到了其中的大部分，是市场上较为常用的防老剂，具有优异的防护效果和比较成熟的生产体系
。
防老剂
4020
是目前应用最广泛的橡胶防老剂，它具有优异的防护性能和比较成熟的生产体系，但是其功能单一，分子量低，存在着易挥发迁移
、
热稳定性较差
、
相容性不好
、
不耐溶剂抽提等缺点，在使用过程中容易因受热挥发
、
随使用时间的增加而迁移至橡胶材料表面
、
受接触溶剂抽提等原因而损失，导致橡胶材料的性能及使用寿命显著下降；同时由于橡胶防老剂向表面迁移及被溶剂抽提等原因使其扩散至周围环境，导致周围环境受到污染，甚至危害人们的健康安全
。
[0005]因此，目前亟需一种抗老化能力优异
、
热稳定性强并且耐迁移性好的耐热大分子橡胶防老剂
。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种抗老化能力优异
、
热稳定性强并且耐迁移性好的耐热大分子橡胶防老剂及其制备方法
。
[0007]技术方案：
[0008]一种耐热大分子橡胶防老剂，所述耐热大分子橡胶防老剂具有如下式
A
所示结构：
[0009][0010]其中，
a
：
b
＝
(5
‑
10)
：
(1
‑
3)
，分子量为
5000
‑
8000。
[0011]本专利技术通过在丙烯酰胺与马来酸酐共聚物上接枝防老剂单体形成大分子防老剂，通过防老剂的大分子化和多官能化，使其与橡胶制品具有足够的相容性，并且可以提高防老剂的耐迁移性，提高抗老化能力
。
[0012]进一步地，所述耐热大分子橡胶防老剂中
a
：
b
＝
(6
‑
8)
：
(2
‑
3)
，分子量为
6000
‑
7000。
[0013]上述任意一项耐热大分子橡胶防老剂的制备方法，包括以下步骤：
[0014](1)
通过7‑
甲氧基
‑2‑
萘酚与对苯二胺进行反应，制得防老剂单体；
[0015](2)
通过丙烯酰胺与马来酸酐进行聚合反应，制得共聚物；
[0016](3)
通过防老剂与共聚物进行接枝反应，制得耐热大分子橡胶防老剂
。
[0017]进一步地，所述步骤
(1)
的具体方法为：在反应器中，加入7‑
甲氧基
‑2‑
萘酚和对苯二胺，混合均匀后升温至
120
‑
130℃
，加入催化剂，保温反应8‑
12
小时后真空过滤
、
精馏
、
干燥后制得所述防老剂单体
。
[0018]本专利技术通过在丙烯酰胺与马来酸酐共聚物上接枝防老剂单体，其中的防老剂单体含有大量防老基团氨基，通过芳香胺的结构提供质子代替高分子链受到进攻，保护高分子链使其不会降解，进而抑制老化，并且萘环和苯环的结构可以进一步提高防老剂的耐热性，使其耐热氧老化能力显著提高
。
[0019]进一步地，所述7‑
甲氧基
‑2‑
萘酚与对苯二胺的摩尔比为1‑
1.3
：
1。
[0020]进一步地，所述催化剂为铂金催化剂；所述催化剂中有效铂的含量为反应物总质量的
1.0
×
l0
‑5‑
5.0
×
l0
‑5。
[0021]进一步地，所述步骤
(2)
的具体方法为：在反应器中，加入丙烯酰胺
、
马来酸酐和水，搅拌溶解后通入氮气，升温至
75
‑
85℃
，加入引发剂，反应4‑6小时，过滤
、
洗涤
、
干燥后制得所述共聚物
。
[0022]进一步地，所述引发剂选自过氧化二苯甲酰
、
过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化苯甲酰中的一种；所述丙烯酰胺与马来酸酐的摩尔比为
(5
‑
10)
：
(1
‑
3)。
[0023]进一步地，所述步骤
(3)
的具体方法为：在反应器中，加入防老剂单体
、
共聚物和有机溶剂，搅拌溶解后升温至
120
‑
130℃
，反应8‑
12
小时，抽滤
、
洗涤
、
干燥制得所述耐热大分子橡胶防老剂
。
[0024]进一步地，所述防老剂单体与共聚物的质量比为1：3‑
5。
[0025]有益效果：
[0026](1)
本专利技术提供的耐热大分子橡胶防老剂具有优异的抗老化能力，热稳定性强并
且耐迁移性好，可以广泛应用于橡胶等聚合物产品的防老化助剂中
。
[0027](2)
本专利技术提供的耐热大分子橡胶防本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐热大分子橡胶防老剂，其特征在于，所述耐热大分子橡胶防老剂具有如下式
A
所示结构：，其中，
a
：
b=
（5‑
10
）：（1‑3），分子量为
5000
‑
8000。2.
根据权利要求1所述的耐热大分子橡胶防老剂，其特征在于，所述耐热大分子橡胶防老剂中
a
：
b=
（6‑8）：（2‑3），分子量为
6000
‑
7000。3.
权利要求1‑2任意一项所述耐热大分子橡胶防老剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）通过7‑
甲氧基
‑2‑
萘酚与对苯二胺进行反应，制得防老剂单体；（2）通过丙烯酰胺与马来酸酐进行聚合反应，制得共聚物；（3）通过防老剂与共聚物进行接枝反应，制得耐热大分子橡胶防老剂
。4.
根据权利要求3所述的耐热大分子橡胶防老剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的具体方法为：在反应器中，加入7‑
甲氧基
‑2‑
萘酚和对苯二胺，混合均匀后升温至
120
‑
130℃
，加入催化剂，保温反应8‑
12
小时后真空过滤
、
精馏
、
干燥后制得所述防老剂单体
。5.
根据权利要求4所述的耐热大分子橡胶防老剂的制备方法，其特征在于，所述7‑
甲氧基
‑2‑
萘酚与对苯二胺的摩尔比为1‑
1.3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁灿耀，张卫东，孙宁峰，
申请(专利权)人：山东龙腾新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：