橡膠防護(hù)劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于橡膠領(lǐng)域，具體涉及一種橡膠防護(hù)劑。本發(fā)明的橡膠防護(hù)劑包括下述重量份數(shù)的組分：聚乙烯蠟5-20、微晶蠟10-30、混晶蠟5-20、乙二醇2-8、----------------------?甘油3-10、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-10、苯甲酸鈉1-6、納米氧化鋅2-6、2，2，4-三甲基1，2二氫化喹啉聚合體?1-5、N-1，3二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺1-6、油酸丁酯1-8。采用本發(fā)明的配方生產(chǎn)的橡膠防護(hù)劑，使橡膠在具備高彈性的同時(shí)，不飽和雙鍵的化學(xué)反應(yīng)不會(huì)致使橡膠與空氣中的臭氧及其它化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，耐光、熱作用增強(qiáng)，不易產(chǎn)生龜裂，保持其彈性。
【專利說明】橡膠防護(hù)劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橡膠領(lǐng)域，具體涉及一種橡膠防護(hù)劑。
[0002]【背景技術(shù)】
在橡膠工業(yè) 中，有許多的橡膠防護(hù)劑，其中最為普通使用的是工業(yè)石蠟或高熔點(diǎn)糖白蠟與地蠟混合而成的防護(hù)劑，用于橡膠后，在硫化后噴出于制品表面形成一層物理保護(hù)膜，能較好的防止制品表面臭氧龜裂，但是蠟在橡膠中的防護(hù)效果主要是取決于蠟在橡膠中的遷移或擴(kuò)散性，以及蠟在表面保護(hù)膜中所能呈現(xiàn)的結(jié)晶狀態(tài)。工業(yè)石蠟或地蠟均以正構(gòu)直鏈烷烴為主要成分，在橡膠中遷移性較大，它比相同分子量的異構(gòu)烷烴移動(dòng)得快，極易形成晶粒而附于橡膠及制品的表面，由于晶粒大，孔隙度也大，加之動(dòng)態(tài)狀態(tài)下受屈撓性的影響，使蠟?zāi)O易龜裂，容易使臭氧和射線穿透，致使制品老化發(fā)脆而損壞，達(dá)不到對(duì)橡膠的防護(hù)效果。對(duì)于合成膠料中的氯丁膠來說，
隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，子午線輪胎的需求量日益增長，用于生產(chǎn)子午線輪胎的原材料需求量也呈現(xiàn)出高速發(fā)展的勢頭，橡膠防護(hù)蠟是生產(chǎn)子午線輪胎的重要材料，最初橡膠防護(hù)蠟是生產(chǎn)子午線輪胎的重要原材料。
[0003]國外著名的橡膠防護(hù)蠟生產(chǎn)廠家有萊茵公司、ASTOR公司和ENICHEM公司，其中萊茵公司進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究工作，該公司根據(jù)不同碳原子數(shù)的石蠟在不同溫度下向橡膠表面鍪的速度，設(shè)計(jì)了在O、5、25、35、40和50°C使用溫度下抗臭氧作用的橡膠的防護(hù)蠟。改性橡膠防護(hù)蠟性能優(yōu)異，使用改性橡膠防護(hù)蠟可以減小化學(xué)防老劑的用量。
[0004]橡膠防護(hù)蠟主要分為普通石蠟和微晶蠟兩種。石蠟是以減壓餾分油為原料，經(jīng)過溶劑精制、溶劑脫油、精制、成型和包裝等工藝即可得到市售商品石蠟。石蠟分為皂蠟、粗蠟、半精煉蠟和全精煉蠟等，第一類根據(jù)熔點(diǎn)的高低而分為多種牌號(hào)，常用的牌號(hào)有54#和58#兩種。
[0005]石臘的相對(duì)分子質(zhì)量較微晶臘低，一般在300-500之間，碳原子數(shù)為20-35,相對(duì)密度為0.86-0.94，熔點(diǎn)為30-70°C，石蠟呈大片狀結(jié)晶，商品石蠟主要成分是正構(gòu)烷烴，另外還含有異構(gòu)烷烴、單環(huán)環(huán)烷烴、雙環(huán)環(huán)烷烴、單環(huán)芳烴和雙環(huán)芳烴。
[0006]微晶蠟是以減壓殘?jiān)蜑樵?，?jīng)過溶劑脫浙青，溶劑精制、溶劑脫蠟脫油、精制、成型和包裝等工藝而得到市售的商品微晶蠟。
[0007]微晶蠟結(jié)晶細(xì)小，相對(duì)分子質(zhì)量在500-700范圍內(nèi)，碳原子數(shù)為35-55，滴點(diǎn)為60-90°C，微晶蠟的分子結(jié)構(gòu)比石蠟更復(fù)雜，正構(gòu)烷烴類和芳香烴類的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小，異構(gòu)烷烴和長側(cè)鏈烷烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大，微晶蠟化學(xué)性質(zhì)比較活潑，與發(fā)煙硫酸發(fā)生劇烈的反應(yīng)并產(chǎn)生泡沫和發(fā)熱，微晶蠟還可以與氯磺酸發(fā)生反應(yīng)，而石蠟與發(fā)煙硫酸和氯磺酸不起反應(yīng)，其化學(xué)性質(zhì)不活潑。
[0008]橡膠與橡膠防護(hù)蠟形成一種固體溶液，在較高溫度下，橡膠防護(hù)蠟完全溶解于橡膠，在較低溫度下，由于橡膠防護(hù)蠟在橡膠溶解性差，此時(shí)橡膠防護(hù)蠟在橡膠中呈過飽和狀態(tài)，故橡膠防護(hù)蠟從橡膠內(nèi)部連續(xù)不斷遷移到橡膠的表面，形成一層均勻的蠟?zāi)?，此蠟?zāi)じ艚^了大氣中臭氧與橡膠表面的接觸。[0009]石蠟作為橡膠防老劑時(shí)，其遷移到橡膠表面噴霜而成的蠟?zāi)そY(jié)晶成松散的、具有孔隙的、與橡膠附著力較小的撚性蠟?zāi)?，此蠟?zāi)と菀壮势瑺顝南鹉z表面脫落下來，因而臭氧容易穿透此蠟?zāi)づc橡膠分子雙鍵進(jìn)行反應(yīng)而發(fā)生橡膠老化現(xiàn)象。
[0010]微晶蠟分子中含有較多的高相對(duì)分子質(zhì)量異構(gòu)烷烴和帶有長側(cè)鏈的環(huán)烷烴，其熔點(diǎn)高、韌性好，結(jié)晶細(xì)小，致密，粘度大，因此用微晶蠟作為橡膠防老劑時(shí)，其遷移到橡膠表面速度較慢，形成的蠟?zāi)ろg性好，致密，附著性好且不易脫落。但由于微昌蠟遷移速度較慢，故形成蠟?zāi)さ臅r(shí)間較長，蠟?zāi)ぽ^薄。
[0011]若石蠟與微晶蠟根據(jù)一定的比例混合(即正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴按比例混合)，結(jié)晶會(huì)形成無定形的、致密的、較厚的蠟?zāi)?，可有效防止臭氧的穿透，從而達(dá)到良好的防護(hù)臭氧的目的。
[0012]橡膠防護(hù)蠟的防護(hù)性能受許多因素的影響，其中主要的影響因素有橡膠防護(hù)蠟的碳原子數(shù)分布，正異構(gòu)烴的比例、使用溫度、交聯(lián)度、配合劑、膠料種類、載荷、填料、軟化劑
等O
[0013]其中碳原子數(shù)分布和正異構(gòu)烴比例是關(guān)鍵因素，對(duì)橡膠防護(hù)蠟的防護(hù)性能有決定性的影響。
[0014]橡膠防護(hù)劑是以橡膠味基料配置而成的膠粘劑，幾乎所有的天然橡膠和合成橡膠都可以用于配置膠粘劑，按照橡膠基料的組成，可分為天然橡膠防護(hù)劑和合成橡膠防護(hù)劑兩大類。合成橡膠防護(hù)劑常用的品種有氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、硅橡膠等，其中氯丁橡膠粘合劑是合成橡膠防護(hù)劑中產(chǎn)量最大、用途最廣的一個(gè)品種。橡膠是一種彈性體，不但在常溫下具有顯著的高彈性，而且能在很大溫度范圍內(nèi)具有這種性質(zhì)，變形性可達(dá)數(shù)倍。利用橡膠這一性質(zhì)配制的膠粘劑，柔韌性優(yōu)良，具有優(yōu)異的耐蠕變、耐撓曲及耐沖擊震動(dòng)等特性，適用于不同線膨脹系數(shù)材料之間及動(dòng)態(tài)使用的部件或制品的膠接，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)該極為廣泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種耐油、耐高溫、耐光、耐臭氧保護(hù)橡膠不與上述的光、熱、臭氧等反應(yīng)的橡膠防護(hù)劑。
[0016]本發(fā)明的橡膠防護(hù)劑包括下述重量份數(shù)的組分:
聚乙烯蠟 5-20微晶蠟10-30
混晶臘 5-20乙二醇2-8
甘油 3-10乙烯-醋酸乙烯共聚物2-10
苯甲酸鈉1-6納米氧化鋅2-6
2，2，4-三甲基1，2 二氫化喹啉聚合體1-5 N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 1-6 油酸丁酯 1-8。
[0017]優(yōu)選的，本發(fā)明的橡膠防護(hù)劑包括下述重量份數(shù)的組分:
聚乙烯蠟 6-18微晶蠟12-25
混晶臘 6-18乙二醇2-7
甘油 3-9乙烯-醋酸乙烯共聚物2-9苯甲酸鈉1-6納米氧化鋅2-5
2，2，4-三甲基1，2 二氫化喹啉聚合體1-5 N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 1-5 油酸丁酯 1-7。
[0018]更優(yōu)選的，本發(fā)明的橡膠防護(hù)劑包括下述重量份數(shù)的組分:
聚乙烯蠟 12微晶蠟15
混晶臘 10乙二醇5
甘油 8乙烯-醋酸乙烯共聚物8
苯甲酸鈉4納米氧化鋅4
2，2，4-三甲基1，2 二氫化喹啉聚合體3
N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 3
油酸丁酯 5。
[0019]本發(fā)明的橡膠防護(hù)劑的制備方法，包括下述的步驟:
(1)取總重量50%的聚乙烯蠟、30%的微晶蠟、45%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液A ;
(2)再取總重量50%的聚乙烯蠟、70%的微晶蠟、55%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液B;
(3)在混合液A中加入乙二醇、甘油、乙烯-醋酸乙烯共聚物，攪拌均勻；
(4)在混合液B中苯甲酸鈉、納米氧化鋅、2，2，4-三甲基1，2二氫化喹啉聚合體、N-1,3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺、油酸丁酯；攪拌均勻；
(5)再將上述的兩種溶液混合，冷卻，造粒成型和包裝。
[0020]上述的步驟(1)中攪拌的溫度為80°C _90°C，攪拌時(shí)間為1-2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為 50_60r/min。
[0021]步驟(2)中攪拌的溫度為90°C -110°C，攪拌時(shí)間為1-2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為60-70r/min。
[0022]步驟(3)中攪拌的溫度為90°C _100°C，攪拌時(shí)間為1-2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為60-70r/min。
[0023]步驟(4)中攪拌的溫度為110°C _130°C，攪拌時(shí)間為1-2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為60-80r/min。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于，采用本發(fā)明的配方生產(chǎn)的橡膠防護(hù)劑，使橡膠在具備高彈性的同時(shí)，不飽和雙鍵的化學(xué)反應(yīng)不會(huì)致使橡膠與空氣中的臭氧及其它化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，耐光、熱作用增強(qiáng)，不易產(chǎn)生龜裂，保持其彈性。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0026]實(shí)施例1
聚乙烯蠟 12微晶蠟15
混晶臘 10乙二醇5甘油 8乙烯-醋酸乙烯共聚物8
苯甲酸鈉4納米氧化鋅4
2，2，4-三甲基1，2 二氫化喹啉聚合體3 N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 3 油酸丁酯 5。
[0027](I)取總重量50%的聚乙烯蠟、30%的微晶蠟、45%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液A ;攪拌的溫度為85°C，攪拌時(shí)間為1.5小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為55r/min ；
(2)再取總重量50%的聚乙烯蠟、70%的微晶蠟、55%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液B，步驟(2)中攪拌的溫度為95°C，攪拌時(shí)間為1.5小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為65r/min ；
(3)在混合液A中加入乙二醇、甘油、乙烯-醋酸乙烯共聚物，攪拌均勻，攪拌的溫度為95°C，攪拌時(shí)間為1.5小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為65r/min ；
(4)在混合液B中苯甲酸鈉、納米氧化鋅、2，2，4-三甲基1，2二氫化喹啉聚合體、N-1,3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺、油酸丁酯；攪拌均勻，攪拌的溫度為120°C，攪拌時(shí)間為1.5小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為70r/min ；
(5)再將上述的兩種溶液混合，冷卻，造粒成型和包裝。
[0028]實(shí)施例2
聚乙烯蠟 5微晶蠟10
混晶臘 5乙二醇2
甘油 3乙烯-醋酸乙烯共聚物2
苯甲酸鈉I納米氧化鋅2
2，2，4-三甲基1，2 二氫化喹啉聚合體I
N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 I
油酸丁酯 I。
[0029](I)取總重量50%的聚乙烯蠟、30%的微晶蠟、45%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液A ;攪拌的溫度為80°C,攪拌時(shí)間為I小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為50r/min ；
(2)再取總重量50%的聚乙烯蠟、70%的微晶蠟、55%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液B，步驟(2)中攪拌的溫度為90°C，攪拌時(shí)間為I小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為60r/min ；(3 )在混合液A中加入乙二醇、甘油、乙烯-醋酸乙烯共聚物，攪拌均勻，攪拌的溫度為90°C，攪拌時(shí)間為I小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為60r/min ；
(4)在混合液B中苯甲酸鈉、納米氧化鋅、2，2，4-三甲基1，2二氫化喹啉聚合體、N-1,3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺、油酸丁酯；攪拌均勻，攪拌的溫度為110°C°C，攪拌時(shí)間為I小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為60r/min ；
(5)再將上述的兩種溶液混合，冷卻，造粒成型和包裝。
[0030]實(shí)施例3
聚乙烯蠟 20微晶蠟30
混晶蠟 20乙二醇8
甘油 10乙烯-醋酸乙烯共聚物10
苯甲酸鈉6 納米氧化鋅62，2，4-三甲基1，2 二氫化喹啉聚合體5 N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 6 油酸丁酯 8。
[0031](I)取總重量50%的聚乙烯蠟、30%的微晶蠟、45%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液A ;攪拌的溫度為90°C,攪拌時(shí)間為2小時(shí),攪拌的轉(zhuǎn)速為60r/min ；
(2)再取總重量50%的聚乙烯蠟、70%的微晶蠟、55%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液B，步驟(2)中攪拌的溫度為110°C，攪拌時(shí)間為2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速70r/min ；
(3 )在混合液A中加入乙二醇、甘油、乙烯-醋酸乙烯共聚物，攪拌均勻，攪拌的溫度為100°C，攪拌時(shí)間為2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為70r/min ；
(4)在混合液B中苯甲酸鈉、納米氧化鋅、2，2，4-三甲基I，2二氫化喹啉聚合體、N-1，3二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺、油酸丁酯；攪拌均勻，攪拌的溫度為130°C，攪拌時(shí)間為2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為80r/min ；
(5)再將上述的兩種溶液混合，冷卻，造粒成型和包裝。
[0032]實(shí)施例4
聚乙烯蠟 15微晶蠟20
混晶臘 10乙二醇5
甘油 5乙烯-醋酸乙烯共聚物5
苯甲酸鈉3納米氧化鋅3
2，2，4-三甲基1，2 二氫化喹啉聚合體3
N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 3
油酸丁酯 3。
[0033](I)取總重量50%的聚乙烯蠟、30%的微晶蠟、45%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液A ;攪拌的溫度為85°C，攪拌時(shí)間為1.5小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為55r/min ；
(2)再取總重量50%的聚乙烯蠟、70%的微晶蠟、55%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液B，步驟(2)中攪拌的溫度為95°C，攪拌時(shí)間為1.5小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為65r/min ；
(3)在混合液A中加入乙二醇、甘油、乙烯-醋酸乙烯共聚物，攪拌均勻，攪拌的溫度為95°C，攪拌時(shí)間為1.5小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為65r/min ；
(4)在混合液B中苯甲酸鈉、納米氧化鋅、2，2，4-三甲基1，2二氫化喹啉聚合體、N-1,3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺、油酸丁酯；攪拌均勻，攪拌的溫度為120°C，攪拌時(shí)間為1.5小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為65r/min ；
(5)再將上述的兩種溶液混合，冷卻，造粒成型和包裝。
【權(quán)利要求】
1.一種橡膠防護(hù)劑，其特征在于，所述的橡膠防護(hù)劑包括下述重量份數(shù)的組分: 聚乙烯蠟 5-20微晶蠟10-30 混晶臘 5-20乙二醇2-8 甘油 3-10乙烯-醋酸乙烯共聚物2-10 苯甲酸鈉1-6納米氧化鋅2-6 2，2，4-三甲基1，2 二氫化喹啉聚合體1-5 N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 1-6 油酸丁酯 1-8。
2.如權(quán)利要求1所述的一種橡膠防護(hù)劑，其特征在于，所述的橡膠防護(hù)劑包括下述重量份數(shù)的組分: 聚乙烯蠟 6-18微晶蠟12-25 混晶臘 6-18乙二醇2-7 甘油 3-9乙烯-醋酸乙烯共聚物2-9 苯甲酸鈉1-6納米氧化鋅2-5 2，2，4-三甲基1，2 二氫 化喹啉聚合體1-5 N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 1-5 油酸丁酯 1-7。
3.如權(quán)利要求1所述的一種橡膠防護(hù)劑，其特征在于，所述的橡膠防護(hù)劑包括下述重量份數(shù)的組分: 聚乙烯蠟 12微晶蠟15 混晶臘 10乙二醇5 甘油 8乙烯-醋酸乙烯共聚物8 苯甲酸鈉4納米氧化鋅4 2，2，4-三甲基1，2 二氫化喹啉聚合體3 N-1，3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺 3 油酸丁酯 5。
4.如權(quán)利要求1所述的一種橡膠防護(hù)劑的制備方法，包括下述的步驟: (1)取總重量50%的聚乙烯蠟、30%的微晶蠟、45%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液A ; (2)再取總重量50%的聚乙烯蠟、70%的微晶蠟、55%的混晶蠟混合攪拌，直到完全溶解，得到混合液B; (3)在混合液A中加入乙二醇、甘油、乙烯-醋酸乙烯共聚物，攪拌均勻； (4)在混合液B中苯甲酸鈉、納米氧化鋅、2，2，4-三甲基1，2二氫化喹啉聚合體、N-1,3 二甲基丁基N’苯基對(duì)苯二胺、油酸丁酯；攪拌均勻； (5)再將上述的兩種溶液混合，冷卻，造粒成型和包裝。
5.如權(quán)利要求1所述的一種橡膠防護(hù)劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟(1)中攪拌的溫度為80°C _90°C，攪拌時(shí)間為1-2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為50-60r/min。
6.如權(quán)利要求1所述的一種橡膠防護(hù)劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)中攪拌的溫度為90°C -110°C，攪拌時(shí)間為1-2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為60-70r/min。
7.如權(quán)利要求1所述的一種橡膠防護(hù)劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟(3)中攪拌的溫度為90°C _100°C，攪拌時(shí)間為1-2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為60-70r/min。
8.如權(quán)利要求1所述的一種橡膠防護(hù)劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟(4)中攪拌的溫度為110°C _130° C，攪拌時(shí)間為1-2小時(shí)，攪拌的轉(zhuǎn)速為60-80r/min。
【文檔編號(hào)】C08K5/098GK103665897SQ201310620435
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】尤曉明, 李洋, 張國棟, 王顯濤, 延云峰, 魏文祥 申請(qǐng)人:山東永泰化工有限公司