[发明专利]一种耐老化橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐老化橡胶，按重量份数计，包括橡胶材料40～95份、纳米金属氧化物油品透明分散体0.2～30份和油品添加剂10～50份。本发明还公开了上述耐老化橡胶的制备方法。本发明所得橡胶在保持一定的力学性能的基础上具有良好的耐老化性能，即750W耐辐照测试仪辐照400h不发生黄变，且无开裂勃软或硬脆龟裂，拉伸强度和断裂伸长率与辐照前相比保持率均在90％以上，经久耐用且制备工艺简单，易于操作。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域。更具体地，涉及一种耐老化橡胶及其制备方法。

背景技术

橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一，它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。

橡胶老化，是指橡胶在贮存和使用过程中受自然或人工各种环境的综合影响，其性能和外观随时间而变坏的现象。橡胶分子中键能较弱部位，在热、光或氧的作用下，容易发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物，使橡胶的化学结构受到破坏，变得勃软或硬脆龟裂，表面粗糙，力学性能下降，随时间推移逐渐丧失使用价值。这让橡胶的长期应用受到了限制。为阻止或延缓橡胶老化倾向须注意防护，尽量减免上述因素影响，并在配制胶料时加人防老剂。

纳米氧化锌作为一种无机金属氧化物光稳定剂，能有效屏蔽太阳光中紫外线成分，将其添加到橡胶材料中，能极大延缓其老化进程，起到抗老化作用。纳米氧化锌的屏蔽紫外线作用与其粒度分布和分散程度密切相关。传统的制备方法是先制备出纳米粉体，再对纳米粉体进行表面改性，进而通过熔融共混的方式添加到高分子材料中作为抗老化剂。但是此类方法制备氧化锌颗粒粒径大且分布不均匀，难以控制颗粒形状，因此添加到复合材料中后分散性不好，与聚合物的相容性也较差，难以起到优良的抗老化作用。

综上所述，目前大多数橡胶或是抗老化性能一般，或是橡胶弹性等力学性能较差、制备工艺复杂。

因此，需要提供一种性能全面、制作简单、低成本的耐老化橡胶及其制备方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种耐老化橡胶。

本发明的另一个目的在于提供一种耐老化橡胶的制备方法。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

一种耐老化橡胶，按重量份数计，包括橡胶材料40-95份、纳米金属氧化物油品透明分散体0.2-30份和油品添加剂10-50份；

优选地，所述纳米金属氧化物油品透明分散体包括液相介质和核壳结构的金属氧化物颗粒；所述核壳结构纳米金属氧化物颗粒包括金属氧化物颗粒或掺杂金属氧化物颗粒、包覆金属氧化物颗粒或掺杂金属氧化物颗粒的无机物、和包覆无机物的有机物；所述核壳结构金属氧化物颗粒的颗粒尺寸为3-40nm；所述纳米金属氧化物油品透明分散体的固含量为1-50wt％；所述液相介质为油品类液体。

本发明的耐老化橡胶中添加了纳米金属氧化物油品透明分散体，该分散体相比于纳米金属氧化物粉体，能更良好地分散于橡胶材料中，这样达到同样的抗老化性能所需的金属氧化物的添加量就更少，且橡胶原本的弹性等力学性能受影响也更小。本发明的产品经试验证实，经750W耐辐照测试仪辐照400h不发生黄变，且无开裂勃软或硬脆龟裂，力学性能基本不发生改变，经久耐用，达到了既能保证橡胶弹性等力学性能，又具有优良的抗老化性能，且降低生产成本，利于工业化生产的效果。

优选地，所述无机物为在金属氧化物颗粒或掺杂金属氧化物颗粒表面经过无机层包覆剂处理后包覆的物质。

优选地，所述无机层包覆剂选自钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、四叔丁基钛酸酯、铝酸三异丙酯、铝酸三苄酯、硅酸异丙酯、正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、四(2-乙基己基)硅酸酯中的至少一种。

优选地，所述有机物为在无机物包覆层外经有机层包覆剂处理后包覆的物质。