[发明专利]一种环保型橡胶用防护材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型橡胶用防护材料，其特征在于：其原料组分及各组分质量份数如下：硫脲衍生物CTU：45~85份；亚磷酸酯衍生物：20~40份；金属钝化剂：6~20份；聚丙烯酸：5~15份。本发明制备的防护材料添加于橡胶配方后，能抵抗热氧老化、臭氧老化及重金属离子催化老化作用，不迁移、不变色、不污染，尤其适用于浅色或艳色橡塑制品，甚至能减少在配方中的添加量，从而获得最佳的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种环保型橡胶用防护材料及其制备方法，属于高分子助剂领域。

背景技术

橡胶及其制品在加工、贮存和使用过程中，会因内外因素的综合作用而出现龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等老化症状，最后丧失使用价值。较为重要的老化因素有：热氧老化、臭氧老化、疲劳老化、重金属离子老化及光催化老化。

CTU抗臭氧材料主要成分为硫脲衍生物，其分子中除含氮原子之外，还含有供电子能力强的取代基，优先与臭氧反应，从而抑制臭氧与橡胶的反应，所以能够防止臭氧引起的龟裂破坏，延长制品寿命。此外，与传统高效抗臭氧老化的胺类及对苯二胺类相比，CTU与橡胶和塑料具有很好的相容性，而且色浅、不污染、不变色。

三(壬基苯基)亚磷酸酯(TNPP) 抗热氧老化优异，色浅、不污染、不变色，适用于SBS、TPR、IPS、PS、SBR、BR、PVC、PE、PP、ABS等橡塑弹性体。

金属离子钝化剂可与金属离子发生络合作用或形成不溶性产物，从而延缓变价金属对高分子材料的催化老化。

为了防治各种老化因素对制品的老化作用，在传统的橡胶配方中，一般都是通过添加各种不同类型的防老化材料来达到延长制品寿命的目的。但是，老化因素多，势必添加的防老剂品种亦很多，给生产带来不便。

发明内容

为了延长橡胶的使用寿命，本发明提供一种环保型橡胶用防护材料及其制备方法。该产品具有良好的抗热氧老化、臭氧老化及重金属离子催化老化作用，而且与橡塑相容性优异，不迁移、不变色、不污染，尤其适用于浅色或艳色橡塑制品，甚至能减少在配方中的添加量，从而获得最佳的经济效益。

本发明的技术方案如下：

一种环保型橡胶用防护材料，其产品组分及各组分质量份数如下：

硫脲衍生物CTU：45~85份；

亚磷酸酯衍生物：20~40份；

金属钝化剂：6~20份；

聚丙烯酸：5~15份。

优选地，所述亚磷酸酯衍生物为三壬基苯基亚磷酸酯或者硫联双酚亚磷酸酯中的一种。

优选地，所述金属钝化剂为苯并三唑或8-羟基喹啉及其酰基化衍生物。

一种环保型橡胶用防护材料的制备方法，如权利要求1-3所述的环保型橡胶用防护材料具体制备步骤如下：

步骤1：将硫脲衍生物CTU和聚丙烯酸按配比加入到聚合反应釜中，混合搅拌，同时升温至40~60℃，随后加入部分乳化剂和去离子水，充入氮气并搅拌均匀，预乳化30~45min；

步骤2：随后在步骤1的聚合反应釜中依次加入一定配比的亚磷酸酯衍生物、金属钝化剂和剩余的去离子水，维持该温度，搅拌20min，随后继续加入剩余的乳化剂，继续搅拌2~3h，随后降至室温，得到均匀的胶乳体系；

步骤3：将步骤2得到的胶乳缓慢加入至5%~10%MgSO₄稀溶液中，边搅拌边升温至液体清澈，经过滤干燥后得到复合胶乳颗粒，即得目标产品。

优选地，所述乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠或者歧化松香酸钾中的一种或者多种。