一種橡膠耐黃變助劑配方及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠助劑，更具體地說(shuō)，它涉及一種橡膠耐黃變助劑配方及其制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在橡膠產(chǎn)品的使用過(guò)程中，分為深色產(chǎn)品和淺色產(chǎn)品。隨著時(shí)代的進(jìn)步以及物質(zhì) 生活水平的提高。人們選擇橡膠制品除了橡膠制品本身的實(shí)用性能，更多的開始主要到橡 膠的美觀性能。在美觀上，淺色橡膠的需求量大大提高，但是淺色橡膠在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中 會(huì)發(fā)生黃變老化，不管是外觀還是使用性能上都會(huì)大幅下降。
[0003] -般造成橡膠制品老化的原因，可為陽(yáng)光、溫度、濕度等環(huán)境因素。其中以長(zhǎng)時(shí)間 陽(yáng)光的照射最容易造成橡膠制品外觀上的顏色變化。
[0004] 改善橡膠的耐黃變性的方法有兩種，第一種是直接改變橡膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)，達(dá)到耐磨 效果，但是這種方法成本較高，且生產(chǎn)出來(lái)的橡膠制品也相對(duì)比較單一。第二種方法是常用 的方法，在橡膠硫化時(shí)添加助劑， 目前已知常用的防護(hù)措施，是在橡膠配方中添加具有抗UV功能的橡膠防老化劑。
[0005] 但是，直接通過(guò)添橡膠防老化劑，其分散性較差，很容易發(fā)生團(tuán)聚，造成局部耐黃 變性能較好，以及局部效果較差，并且橡膠防老化劑的價(jià)格較高，不適宜大批量添加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)發(fā)明的目的在于提供一種能夠減少成本、分散性 好的橡膠耐黃變助劑。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案： 一種橡膠耐黃變助劑配方，包括下列重量份的組分構(gòu)成： 苯酚類抗老劑：10~35份， 白炭黑：5~20份， 苯駢咪唑：0~8份， 丁二烯橡膠：3~15份， 聚乙稀錯(cuò)：〇~10份， 環(huán)烷油：〇~5份， 納米碳酸媽：5~20份。
[0008] 作為優(yōu)選，包括下列重量份的組分構(gòu)成： 苯酚類抗老劑：12~20份， 白炭黑：1〇~20份， 苯駢咪唑：0~5份， 丁二烯橡膠：5~10份， 聚乙稀錯(cuò)：2~6份， 環(huán)烷油：〇~5份， 納米碳酸媽：8~15份。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選，包括下列重量份的組分構(gòu)成： 苯酚類抗老劑：15份， 白炭黑：12份， 苯駢咪唑：2份， 丁二烯橡膠：8份， 聚乙烯蠟：4份， 環(huán)烷油：1份， 納米碳酸鈣：1〇份。
[0010] 其中作為提高耐黃變性能的主體的苯酚類抗老劑選用苯乙烯化苯酚。
[0011] 苯乙烯化苯酚對(duì)熱氧、天候、光撓曲等老化具有良好的防護(hù)作用。但是苯乙烯化苯 酚屬于弱極性有機(jī)物，并且其流動(dòng)性較差，不容易在橡膠制品中分散，從而導(dǎo)致在橡膠制品 中局部耐黃變性能提高，而局部得不到提高，通過(guò)加入白炭黑，能夠提高苯乙烯化苯酚在橡 膠制品中的分散性，使其能夠橡膠制品的各個(gè)部位的耐黃變性都能夠得到提高，而不是局 部提高耐磨性。
[0012] 同時(shí)加入2-硫醇基苯駢咪挫，提高抗臭氧老化、抗屈燒龜裂老化性能；同時(shí)有效 改善了耐水抽出性能，降低了產(chǎn)品毒性，減少了制品在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中抗老劑從制品中 擴(kuò)散至環(huán)境，產(chǎn)生的環(huán)境污染；并提高了分散的均勻性；對(duì)紫外光有了更好的抑制作用，提 高了抗光老化性能。
[0013] 并且2-硫醇基苯駢咪唑與苯乙烯化苯酚的抗老化機(jī)理不同，兩者可以起到相互 彌補(bǔ)的作用。2-硫醇基苯駢咪唑是通過(guò)-NH基團(tuán)起到抗老化作用，而苯乙烯化苯酚是依 靠-0H基團(tuán)起到抗氧化作用，兩者共同作用能夠適用于各種不同原料的橡膠制品中，達(dá)到 協(xié)同效果。
[0014] 聚乙烯蠟本身具有潤(rùn)滑性，能夠減少橡膠制品表面的摩擦，因而能夠使得提高橡 膠制品的耐磨性，同時(shí)其潤(rùn)滑性能也作用于三元乙丙橡膠或二元乙丙橡膠，使得硅烷偶聯(lián) 劑在橡膠制品中的分散性能更好。
[0015] 納米碳酸鈣在橡膠中具有空間立體結(jié)構(gòu)、又有良好的分散性，具有良好的半補(bǔ)強(qiáng) 作用。
[0016] 并通過(guò)如下方法進(jìn)行生產(chǎn)： 步驟一：將苯酚類抗老劑、白炭黑、苯駢咪唑、丁二烯橡膠、聚乙烯蠟、環(huán)烷油、納米碳酸 鈣按照比例進(jìn)行充分混合； 步驟二：將混合物放入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度控制在85~100°C; 步驟三：將密煉完成的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，其中雙螺桿擠出機(jī)前段溫 度為20~50°C，中段溫度為55~80°C，末段溫度為85~100°C。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 其中作為提高耐黃變性能的主體的苯酚類抗老劑選用苯乙烯化苯酚。
[0018] 作為提高耐黃變性能的主體的苯酚類抗老劑選用苯乙烯化苯酚。
[0019] 苯乙烯化苯酚對(duì)熱氧、天候、光撓曲等老化具有良好的防護(hù)作用。但是苯乙烯化苯 酚屬于弱極性有機(jī)物，并且其流動(dòng)性較差，不容易在橡膠制品中分散，從而導(dǎo)致在橡膠制品 中局部耐黃變性能提高，而局部得不到提高，通過(guò)加入白炭黑，能夠提高苯乙烯化苯酚在橡 膠制品中的分散性，使其能夠橡膠制品的各個(gè)部位的耐黃變性都能夠得到提高，而不是局 部提高耐磨性。
[0020] 同時(shí)加入2-硫醇基苯駢咪挫，提高抗臭氧老化、抗屈燒龜裂老化性能；同時(shí)有效 改善了耐水抽出性能，降低了產(chǎn)品毒性，減少了制品在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中抗老劑從制品中 擴(kuò)散至環(huán)境，產(chǎn)生的環(huán)境污染；并提高了分散的均勻性；對(duì)紫外光有了更好的抑制作用，提 高了抗光老化性能。
[0021] 并且2-硫醇基苯駢咪唑與苯乙烯化苯酚的抗老化機(jī)理不同，兩者可以起到相互 彌補(bǔ)的作用。2-硫醇基苯駢咪唑是通過(guò)-NH基團(tuán)起到抗老化作用，而苯乙烯化苯酚是依 靠-0H基團(tuán)起到抗氧化作用，兩者共同作用能夠適用于各種不同原料的橡膠制品中，達(dá)到 協(xié)同效果。
[0022] 聚乙烯蠟本身具有潤(rùn)滑性，能夠減少橡膠制品表面的摩擦，因而能夠使得提高橡 膠制品的耐磨性，同時(shí)其潤(rùn)滑性能也作用于三元乙丙橡膠或二元乙丙橡膠，使得硅烷偶聯(lián) 劑在橡膠制品中的分散性能更好。
[0023] 納米碳酸鈣在橡膠中具有空間立體結(jié)構(gòu)、又有良好的分散性，具有良好的半補(bǔ)強(qiáng) 作用。
[0024] 并通過(guò)如下方法進(jìn)行生產(chǎn)： 步驟一：將苯酚類抗老劑、白炭黑、苯駢咪唑、丁二烯橡膠、聚乙烯蠟、環(huán)烷油、納米碳酸 鈣按照比例進(jìn)行充分混合； 步驟二：將混合物放入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度控制在85~100°C; 步驟三：將密煉完成的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，其中雙螺桿擠出機(jī)前段溫 度為20~50°C，中段溫度為55~80°C，末段溫度為85~100°C。
[0025] 助劑母料一配方： 苯乙烯化苯酚：30份， 白炭黑：12份， 2-硫醇基苯駢咪唑：2份， 丁二烯橡膠：8份， 聚乙烯蠟：4份， 環(huán)烷油：1份， 納米碳酸鈣：1〇份。
[0026] 助劑母料二配方： 苯乙稀化苯酸：15份， 白炭黑：18份， 2-硫醇基苯駢咪唑：2份， 丁二烯橡膠：13份， 聚乙烯蠟：8份， 環(huán)烷油：4份， 納米碳酸鈣：15份。
[0027] 助劑母料三配方： 苯乙稀化苯酸：13份， 白炭黑：8份， 2-硫醇基苯駢咪唑：2份， 丁二烯橡膠：5份， 聚乙烯蠟：3份， 環(huán)烷油：1份， 納米碳酸鈣：8份。
[0028] 生產(chǎn)方法為： 步驟一：將有機(jī)硅、白炭黑、聚乙烯蠟、乙丙橡膠、納米碳酸鈣按照比例進(jìn)行充分混合； 步驟二：將混合物放入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度控制在80~100°C; 步驟三：將密煉完成的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，其中雙螺桿擠出機(jī)前段溫 度為50~75°C，中段溫度為55~80°C，末段溫度為85~100 °C。
[0029] 從而得到耐黃變助劑母料。
[0030] 膠料上選用康達(dá)白色試料（無(wú)促進(jìn)劑）試DM80橡膠。
[0031] 其中試驗(yàn)對(duì)象分成五組， 第一組外原始膠料不添加任何助劑； 第二組為每千克膠料中添加10克劑母料一； 第三組為每千克膠料中添加5克助劑母料一； 第四組為每千克膠料中添加10克劑母料二； 第五組為每千克膠料中添加5克助劑母料二； 第六組為每千克膠料中添加10克劑母料三； 第七組為每千克膠料中添加5克助劑母料三； 第八組為每千克膠料中添加10克苯乙烯化苯酚； 第九組為每千克膠料中添加5克苯乙烯化苯酚。
[0032] 將上述九組試驗(yàn)對(duì)象通過(guò)MDR2000流變儀進(jìn)行硫化后，再進(jìn)行制片，最后進(jìn)行耐 黃變測(cè)試。
[0033] 表一：
通過(guò)表一與表二的數(shù)據(jù)可以得出，通過(guò)加入本發(fā)明的助劑母料，可以大范圍提升橡膠 的抗黃變性能。與第一組相比，可以得出，加入本發(fā)明助劑母料后，可以大范圍提升橡膠的 抗黃變性能。通過(guò)與八組和第九組進(jìn)行對(duì)比，可以得出，通過(guò)加入本發(fā)明助劑的橡膠，耐黃 變性能比單獨(dú)加入苯乙烯化苯酚得到更好的效果。
[0034] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施 例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種橡膠耐黃變助劑配方，包括下列重量份的組分構(gòu)成： 苯酚類抗老劑：10~35份， 白炭黑：5~20份， 苯駢咪唑：0~8份， 丁二烯橡膠：3~15份， 聚乙稀錯(cuò)：〇~10份， 環(huán)烷油：〇~5份， 納米碳酸媽：5~20份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡膠耐黃變助劑配方，其特征在于，包括下列重量份的 組分構(gòu)成： 苯酚類抗老劑：12~20份， 白炭黑：1〇~20份， 苯駢咪唑：0~5份， 丁二烯橡膠：5~10份， 聚乙稀錯(cuò)：2~6份， 環(huán)烷油：〇~5份， 納米碳酸媽：8~15份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡膠耐黃變助劑配方，其特征在于：包括下列重量份的 組分構(gòu)成： 苯酚類抗老劑：15份， 白炭黑：12份， 苯駢咪唑：2份， 丁二烯橡膠：8份， 聚乙烯蠟：4份， 環(huán)烷油：1份， 納米碳酸鈣：1〇份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種橡膠耐黃變助劑配方，其特征在于：所述苯酚 類抗老劑為苯乙稀化苯酸。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種橡膠耐黃變助劑配方，其特征在于：所述苯駢咪唑?yàn)?2-硫醇基苯駢咪唑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠耐黃變助劑配方的制造方法，其特征在于： 步驟一：將苯酚類抗老劑、白炭黑、苯駢咪唑、丁二烯橡膠、聚乙烯蠟、環(huán)烷油、納米碳酸 鈣按照比例進(jìn)行充分混合； 步驟二：將混合物放入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度控制在85~100°C; 步驟三：將密煉完成的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，其中雙螺桿擠出機(jī)前段溫 度為20~50°C，中段溫度為55~80°C，末段溫度為85~100°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橡膠耐黃變助劑配方，包括下列重量份的組分構(gòu)成：苯酚類抗老劑：10~35份，白炭黑：5~20份，苯駢咪唑：0~8份，丁二烯橡膠：3~15份，聚乙烯蠟：0~10，環(huán)烷油：0~5，納米碳酸鈣：5~20份。通過(guò)本發(fā)明配方的到的助劑，在橡膠加工過(guò)程中加入，可以有效提高橡膠的耐黃變性能。
【IPC分類】C08K3/26, C08L9/00, C08K5/13, C08K13/02, C08K5/37, C08L91/00, C08L23/06, B29C47/92, C08L21/00, C08K3/36
【公開號(hào)】CN105273277
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510790369
【發(fā)明人】章興武
【申請(qǐng)人】永嘉縣偉誠(chéng)橡膠工貿(mào)有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日