[发明专利]一种改性橡胶防老剂、包含其的组合物及其制备与应用

说明书

本发明涉及一种改性橡胶防老剂、包含其的组合物及其制备与应用，所述改性橡胶防老剂的结构如式(I)所示，在式(I)中含有可起到防老化作用的‑NH‑键、同时含有大分子链提高改性橡胶防老剂的耐迁移性能。所述改性橡胶防老剂由式(II)所示对苯二胺类化合物和式(III)所示长链端环氧类化合物反应得到，当其中的原料式(II)所示对苯二胺类化合物过量时得到包含式(I)所示改性橡胶防老剂和式(II)所示对苯二胺类化合物的组合物，其中，两组分可以起到互补协同的作用，可提高橡胶的防老化性。并且，所述改性橡胶防老剂和所述组合物的制备简单、易于实现，能耗低、安全、反应整体没有废水废物排放、反应效率高。

技术领域

本发明属于橡胶领域，由于涉及橡胶防老剂，特别地，涉及一种改性橡胶防老剂、包含其的组合物及其制备与应用。

背景技术

橡胶制品在使用过程中，由于外界环境的影响会促使橡胶加速老化。尤其在长期储存的过程中，在外界因素如光、热等破坏下，其内部会发生严重的老化过程，导致橡胶制品在性能和外观上的变化，从而造成经济上的损失。

对于橡胶老化所带来的问题，目前通用的办法是在橡胶加工过程中添加橡胶防老剂以延缓橡胶的老化进程，因此橡胶防老剂成为橡胶制品加工过程中必不可少的一部分。

目前，橡胶防老剂市场中对苯二胺类防老剂占到了其中的大部分，是市场上较为常用的防老剂，具有优异的防护效果和比较成熟的生产体系。防老剂4020(N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺)是目前应用最广泛的橡胶防老剂，它具有优异的防护性能，但是其缺点也很明显，如有毒、颜色污染、耐迁移性差等。

其中，最严重的问题是，其很容易从橡胶体系中迁移出来，即常说的喷霜现象，从而不能完全发挥防护作用(袁俊盛，新型橡胶防老剂4020[J].合成橡胶工业，1982，5(2)：154～155)。具体地，在长期使用或储存过程中，橡胶防老剂会从橡胶制品内部迁移到橡胶表面，导致有效的防护部分大大减少。目前，有研究发现，传统防老剂在橡胶内部真正可以发挥作用的部分不足50％，由于耐迁移性差造成的损失问题十分严重。

发明内容

为了改善防老剂的耐迁移性，提升防老剂的防护效率，减少因防老剂迁移造成的经济损失，本发明通过提高传统对苯二胺类防老剂分子量，制备了一种耐迁移性改性橡胶防老剂，改善了传统防老剂耐迁移性差的缺点，提升其在橡胶中的防护效果，同时发现改性后的橡胶防老剂与原料传统橡胶防老剂之间在防老化作用上有协同增效作用，得到一种具有防老化性能更优异的防老剂组合物。

本发明的目的之一是提供一种改性橡胶防老剂，其结构如式(I)所示：

在式(I)中，R₁、R₂和R₃至少一个选自长链烷基、长链烯基或长链炔基，优选地，所述长链为C1～C40，优选为C6～C30。

其中，式(I)中，活泼性的-NH-键赋予化合物防老化性能，同时设计R₁、R₂和R₃中至少一个为较长分子链，利用长链分子的迁移性差提高式(I)所示化合物在橡胶中的耐迁移性。其中，R₁、R₂和R₃可以相同也可以不同。

根据本发明一种优选的实施方式，在式(I)中，R₁选自氢、C1～C8的烷基、C1～C6的烯基或C1～C6的炔基，R₂选自氢、C1～C8的烷基、C1～C6的烯基、C1～C6的炔基、C3～C10的脂肪环基或苯基，R₃选自C1～C30的烷基、C1～C30的烯基、C1～C30的炔基或C3～C10的脂肪环基。