[发明专利]一种发汗及制备橡胶防护蜡的方法

说明书

本发明公开了一种发汗及制备橡胶防护蜡的方法。本发明方法在普通发汗工艺的基础上，将油溶性乳化剂和油溶性酸溶于发汗原料作为油相材料，将无机盐溶液作为水相材料，乳化后进行发汗，利用油溶性酸与无机盐反应生成的气泡和盐溶液排出后形成微小空间，形成排出油的通道以利于油的快速排出，同时在发汗过程中利用气流通过蜡层以强制分离蜡和油，从而快速有效地去除了石蜡中对橡胶防护蜡的非适宜的组分，再经调配生产橡胶防护蜡产品。本发明的方法装置投资低、生产过程简单且操作费用低、无溶剂污染环境、产品可对橡胶及其制品起到长期有效的防护作用等优点。

技术领域

本发明属于专用蜡生产技术领域，特别是涉及一种发汗及制备橡胶防护蜡的方法。

背景技术

一些橡胶中存在不饱和双键可使橡胶处于高弹性状态，但其化学活性又使橡胶制品在加工、贮存和使用过程中在空气中的氧、臭氧等化学物质以及光、热、辐射、机械力等因素作用下产生双键断裂或交联，使橡胶制品出现表面龟裂、泛白、机械性能下降等现象，这些现象统称为“老化”，其中臭氧是引起橡胶老化的主要因素。橡胶制品，如轮胎，在动态使用过程中会加速老化过程。随着老化过程的进展，橡胶及其制品的性能会逐渐降低以致完全失去使用价值。

为了延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命，需要在橡胶中加入一些能抑制老化进程的物质，这些物质称为防老剂。橡胶防老剂分为化学防老剂和物理防老剂，两者配合使用可以达到最佳的抗臭氧效果，且物理防老剂可减少化学防老剂的使用量，降低橡胶制品的生产成本。橡胶防护蜡是橡胶用物理防老剂，目前通常以石蜡、微晶蜡等石油蜡为主要成分调配制成。

石油蜡是原油经过炼制加工后从含蜡馏分油中制得的各类蜡产品的总称，包括液体石蜡、皂用蜡、石蜡和微晶蜡。石蜡是原油中润滑油馏分经脱蜡、脱油、精制和成型等步骤生产的，一般含有C₁₈～C₅₀的正构烷烃、异构烷烃和极少量的环烷烃等组分，通常熔点为50℃～74℃，固态下呈粗大的片状结晶结构。微晶蜡是减压渣油经丙烷等溶剂脱沥青后再经脱蜡、脱油、精制和成型等步骤生产的，一般由C₃₀～C₆₀的异构烷烃、环烷烃和少量正构烷烃、芳香烃组成，通常滴熔点为65℃～92℃，固态下具有比石蜡更细小的针状结晶结构。

橡胶防护蜡在橡胶中有一定的溶解度，其溶解度的大小与烷烃的种类和温度有关。橡胶防护蜡在橡胶加工过程中与其它助剂一同加入，在较高温度（如硫化温度）下橡胶防护蜡中的各种烷烃完全溶解在胶料中；而在较低温度（如常温）下烷烃在橡胶中的含量大于其在该温度下的溶解极限而呈过饱和状态，此时由于橡胶表面蜡的浓度较低，橡胶防护蜡中的正构烷烃和异构烷烃会慢慢地向橡胶表面迁移，逐渐形成一层防护膜（喷霜），隔绝臭氧对橡胶碳碳双键的侵袭，从而起到防老化的作用。

橡胶防护蜡对臭氧的防护作用与橡胶的品种和防护膜的形成速度及质量有关。防护膜的形成速度和质量受多种因素的影响，如橡胶制品的填充剂和软化剂、使用温度、橡胶防护蜡的化学组成（主要包括石油蜡的碳数分布和特定碳数的正构烷烃与异构烷烃的含量）等。橡胶制品生产商会根据产品中橡胶原料的品种、填充剂和软化剂的品种及比例、产品使用的环境温度等因素提出对橡胶防护蜡化学组成的技术要求。

一些专利对橡胶防护蜡的化学组成提出具体的要求，如U.S.P.4877456提出用于橡胶制品的防护蜡中C₂₁～C₂₆、C₃₆～C₅₁范围内的正构烷烃的含量都应达到20%～45%，同时正构烷烃的总含量至少应达到75%；U.S.P.5296129强调C₂₂～C₄₄的正构烷烃的含量，同时建议C₃₀～C₆₀的异构烷烃含量应该占烷烃总量的16%～30%。