[发明专利]一种耐老化天然橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然橡胶的技术领域，特别涉及一种耐老化天然橡胶及其制备方法。

背景技术

天然橡胶是一种以顺1,4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，机械强度高且电绝缘性能良好，是目前应用最广的通用橡胶。

天然橡胶的结构中含有不饱和双键，是一种化学反应能力较强的物质，光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能使破坏橡胶原有化学结构，进而导致天然橡胶制品在加工或使用过程中容易发生老化，不耐老化是天然橡胶的致命弱点，天然橡胶制品普遍存在贮存时间短、使用寿命短、老化发粘等问题。目前，天然橡胶的老化的防护手段主要是添加胺类和酚类防老化剂，但是这类防老化剂会同时带来不良效果，如酚类防老化剂防护性能弱，胺类防老化剂则容易使橡胶制品变色或表面出现喷霜、产生一些致癌物质，且对天然橡胶的老化的防护效果不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种耐老化性能优异的天然橡胶及其制备方法，在提高天然橡胶耐老化性能的同时提高天然橡胶的抗菌性、降低天然橡胶的生热性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种耐老化天然橡胶，包括如下重量份的组分：

干胶计天然橡胶胶乳100份，稀土羧酸盐0.01～10份，表面活性剂0.05～0.2份，偶联剂0.02～4份，凝固剂20～80份；

优选的稀土羧酸盐为油酸稀土、硬脂酸稀土、月桂酸稀土、苹果酸稀土、柠檬酸稀土、棕榈酸稀土和水杨酸稀土中的任意一种或多种混合物；

优选的稀土羧酸盐中的稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的任意一种；

优选的表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠和木质素磺酸钙中的任意一种或几种；

优选的偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)和双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物(Si69)中任意一种或几种；

优选的凝固剂为木醋液，优选的木醋液的pH值为3.0～4.2；

优选的天然橡胶胶乳中氮的质量含量为0.01～0.52％；

本发明提供了一种耐老化天然橡胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)在超声条件下，将稀土羧酸盐、表面活性剂和偶联剂在水相体系中反应，得到改性稀土羧酸盐分散体；

(2)将所述改性稀土羧酸盐分散体与天然橡胶胶乳混合，继续超声，得到胶乳状态的耐老化天然橡胶；

(3)将所述胶乳状态的耐老化天然橡胶与凝固剂混合，凝固后得到耐老化天然橡胶；

优选的所述凝固后还包括干燥，干燥的方式为：将所述凝固后的产品在自然条件下干燥1～30天，然后在40～80℃条件下干燥2～48h。

本发明提供了一种利用上述方案得到的耐老化天然橡胶制备的胶料，包括如下重量份的组分：干胶计耐老化天然橡胶100份，氧化锌4～6份，硬脂酸1～3份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NS)0.5～1份，硫磺2～2.5份，炭黑30～40份。

本发明提供了一种耐老化天然橡胶，其主要成分为：干胶计天然橡胶胶乳100份，稀土羧酸盐0.01～10份，表面活性剂0.05～0.2份，偶联剂0.02～4份，凝固剂20～80份。本发明利用表面活性剂和偶联剂对稀土羧酸盐进行改性，利用改性后的稀土羧酸盐捕抓天然橡胶老化过程产生的自由基，提高天然橡胶的耐老化性能；同时提高天然橡胶的交联密度，从而进一步提高了天然橡胶的耐老化性能，降低天然橡胶的生热性能。

本发明提供的耐老化天然橡胶制备方法不影响胶料的加工性能与物理机械性能，且制备方法简单，成本低廉，易于规模化生产。

具体实施方式

本发明提供了一种耐老化天然橡胶，包括如下重量份的组分：

干胶计天然橡胶胶乳100份，稀土羧酸盐0.01～10份，表面活性剂0.05～0.2份，偶联剂0.02～4份，凝固剂20～80份。

本发明提供的耐老化天然橡胶以天然橡胶胶乳为基体，以所述天然橡胶胶乳的重量份数为基准，以干胶计，设定为100份。在本发明中，所述天然橡胶胶乳中氮的质量含量优选为0.01～0.52％，更优选为0.12～0.43％，最优选为0.2～0.4％；所述天然橡胶胶乳的固含量优选为20％～40％，更优选为25％～35％。