CN101353445A - 一种二苯胺类橡胶防老剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于橡胶防老剂的生产技术领域，具体涉及一种二苯胺类橡胶防老剂及其制备方法。将二苯胺、苯乙烯和催化剂投入反应釜中，200－300℃的条件下反应3－5h，得到A；将二苯胺、α－甲基苯乙烯和催化剂投入到反应釜中，在180－220℃的条件下反应6－10小时，得到B；将A、B和超细碳酸钙投入反应釜，于140－160℃的条件下搅拌0.5－3小时，即得所述二苯胺类橡胶防老剂。本发明所述防老剂为价格低、综合性能好的通用型防老剂，具有高效、长久、健康的特点，可替代萘胺类、对苯二胺类、酮胺类防老剂。

Description

一种二苯胺类橡胶防老剂及其制备方法

(一)技术领域

本发明属于橡胶防老剂的生产技术领域，具体涉及一种二苯胺类橡胶防老剂及其制备方法。

(二)背景技术

随着橡胶制品使用范围的日益扩大及使用条件的日趋苛刻，橡胶生产企业对防老剂的要求越来越高，萘胺类防老剂因在使用中对人体健康有害已经被逐步淘汰，对苯二胺类、酮胺类防老剂受原材料价格的制约，市场价格较高，增加了橡胶生产企业的成本。因此，研制开发具有高效、健康、价廉的新型通用型防老剂将会具有广阔的市场前景。二苯胺本身是一种良好的防老剂，抗屈挠性能非常好，但它极易挥发，因此实际上很少使用它做为防老剂。如果能利用二苯胺开发一种成本低且性能优良的通用型橡胶防老剂，则可充分适应市场的需求。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种二苯胺类橡胶防老剂，成本低，性能优良且适用范围广。

本发明采用的技术方案如下：

一种二苯胺类橡胶防老剂，由下法制得：

1)将二苯胺、苯乙烯和催化剂按照8-12∶18-22∶1的质量比投入反应釜中，200-300℃的条件下反应3-5h，得到A；

2)将二苯胺、α-甲基苯乙烯和催化剂按8-12∶20-30∶1的质量比投入到反应釜中，在180-220℃的条件下反应6-10小时，得到B；

3)将A、B和超细碳酸钙按1∶2∶3-5的质量比投入反应釜，于140-160℃的条件下搅拌0.5-3小时，即得所述二苯胺类橡胶防老剂。

步骤1)和2)中所述催化剂为活性白土，可直接购买市售产品。

步骤1)中反应在搅拌下进行，速度在100-600转/分，优选200转/分。

步骤2)中反应在搅拌下进行，速度在50-300转/分，优选100转/分。

步骤3)中反应在搅拌下进行，速度在50-300转/分，优选100转/分。

较好的，所述二苯胺类橡胶防老剂由下法制得：

1)将二苯胺、苯乙烯和催化剂按照10∶20∶1的质量比投入反应釜中，在200转/分的搅拌、250℃的条件下反应3-5h，得到A；

2)将二苯胺、α-甲基苯乙烯和催化剂按10∶25∶1的质量比投入到反应釜中，在100转/分的搅拌、200℃的条件下反应6-10小时，得到B；

3)将A、B和超细碳酸钙按1∶2∶3的比例投入反应釜，于150℃的条件下搅拌1小时，转速为100转/min，即得所述二苯胺类橡胶防老剂；

反应中所用催化剂为活性白土。

本发明二苯胺类防老剂是在二苯胺对位分别引入基团，既可以降低其挥发度和水抽提性，防老化性能也有大幅度提高，具有优良的耐热、耐氧化、抗屈挠性能，无污染，健康环保，成本低廉，是萘胺类、对苯二胺类和酮胺类防老剂的理想替代产品。基于上述优点，该材料可广泛应用于各类橡胶制品的生产，特别适用于钢丝子午线轮胎的生产制造。

本发明相对于现有技术，有以下优点：

本发明所述防老剂为价格低、综合性能好的通用型防老剂，具有高效、长久、健康的特点，可替代萘胺类、对苯二胺类、酮胺类防老剂。

(四)具体实施方式：

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

实施例1

所述二苯胺类橡胶防老剂通过下法制得：

1)将二苯胺、苯乙烯和活性白土按10∶20∶1的比例投入到反应釜中，在转速为200转/分钟、250℃的条件下反应4小时，得到A；

2)将二苯胺、α-甲基苯乙烯和活性白土按10∶25∶1的比例投入到反应釜中，在转速为100转/分钟、200℃的条件下反应8小时，生成B；

3)将A、B和超细碳酸钙按1∶2∶3的比例投入反应釜，在转速为100转/分钟、150℃的条件下搅拌1小时，得到防老剂产品。

实施例2

1)将二苯胺、苯乙烯和活性白土按8∶22∶1的比例投入到反应釜中，在转速为500转/分钟、200℃的条件下反应5小时，得到A；

2)将二苯胺、α-甲基苯乙烯和活性白土按8∶30∶1的比例投入到反应釜中，在转速为300转/分钟、180℃的条件下反应10小时，生成B；

3)将A、B和超细碳酸钙按1∶2∶4的比例投入反应釜，在转速为300转/分钟、140℃的条件下搅拌2小时，得到防老剂产品。

实施例3

1)将二苯胺、苯乙烯和活性白土按12∶18∶1的比例投入到反应釜中，在转速为100转/分钟、300℃的条件下反应3小时，得到A；

2)将二苯胺、α-甲基苯乙烯和活性白土按12∶20∶1的比例投入到反应釜中，在转速为50转/分钟、220℃的条件下反应6小时，生成B；

3)将A、B和超细碳酸钙按1∶2∶5的比例投入反应釜，在转速为50转/分钟、160℃的条件下搅拌0.5小时，得到防老剂产品。

效果例：

将实施例1防老剂用于橡胶产品中。

产品的组成与配比如下：

天然胶65份，顺丁胶35份，填充剂54份，防老剂4010NA 0.5份，实施例1防老剂3份，硫化体系(硫磺、NOBS、氧化锌、硬脂酸)及芳烃油15.3份。

制备出的橡胶产品物理机械性能结果如表1所示

表1

Claims (10)

1.一种二苯胺类橡胶防老剂，其特征在于由下法制得：

1)将二苯胺、苯乙烯和催化剂按照8-12∶18-22∶1的质量比投入反应釜中，200-300℃的条件下反应3-5h，得到A；

2)将二苯胺、α-甲基苯乙烯和催化剂按8-12∶20-30∶1的质量比投入到反应釜中，在180-220℃的条件下反应6-10小时，得到B；

3)将A、B和超细碳酸钙按1∶2∶3-5的质量比投入反应釜，于140-160℃的条件下搅拌0.5-3小时，即得所述二苯胺类橡胶防老剂。

2.如权利要求1所述二苯胺类橡胶防老剂，其特征在于步骤1)和2)中所述催化剂为活性白土。

3.如权利要求1所述二苯胺类橡胶防老剂，其特征在于步骤1)中反应在搅拌下进行，速度在100-600转/分。

4.如权利要求1所述二苯胺类橡胶防老剂，其特征在于步骤2)中反应在搅拌下进行，速度在50-300转/分。

5.如权利要求1所述二苯胺类橡胶防老剂，其特征在于步骤3)中反应在搅拌下进行，速度在50-300转/分。

6.如权利要求1-5之一所述二苯胺类橡胶防老剂，其特征在于由下法制得：

1)将二苯胺、苯乙烯和催化剂按照10∶20∶1的质量比投入反应釜中，在200转/分的搅拌、250℃的条件下反应3-5h，得到A；

2)将二苯胺、α-甲基苯乙烯和催化剂按10∶25∶1的质量比投入到反应釜中，在100转/分的搅拌、200℃的条件下反应6-10小时，得到B；

3)将A、B和超细碳酸钙按1∶2∶3的比例投入反应釜，于150℃的条件下搅拌1小时，转速为100转/min，即得所述二苯胺类橡胶防老剂；反应中所用催化剂为活性白土。

7.如权利要求1所述的二苯胺类橡胶防老剂的制备方法，其特征在于按照如下步骤进行：

1)将二苯胺、苯乙烯和催化剂按照8-12∶18-22∶1的质量比投入反应釜中，200-300℃的条件下反应3-5h，得到A；

2)将二苯胺、α-甲基苯乙烯和催化剂按8-12∶20-30∶1的质量比投入到反应釜中，在180-220℃的条件下反应6-10小时，得到B；

3)将A、B和超细碳酸钙按1∶2∶3-5的质量比投入反应釜，于140-160℃的条件下搅拌0.5-3小时，即得所述二苯胺类橡胶防老剂。

8.如权利要求7所述二苯胺类橡胶防老剂的制备方法，其特征在于步骤1)和2)中所述催化剂为活性白土。

9.如权利要求7所述二苯胺类橡胶防老剂的制备方法，其特征在于反应在搅拌下进行，步骤1)中速度为100-600转/分；步骤2)中速度为50-300转/分；步骤3)中速度为50-300转/分。

10.如权利要求7-9之一所述二苯胺类橡胶防老剂的制备方法，其特征在于方法如下：

1)将二苯胺、苯乙烯和催化剂按照10∶20∶1的质量比投入反应釜中，在200转/分的搅拌、250℃的条件下反应3-5h，得到A；

2)将二苯胺、α-甲基苯乙烯和催化剂按10∶25∶1的质量比投入到反应釜中，在100转/分的搅拌、200℃的条件下反应6-10小时，得到B；

3)将A、B和超细碳酸钙按1∶2∶3的比例投入反应釜，于150℃的条件下搅拌1小时，转速为100转/min，即得所述二苯胺类橡胶防老剂；反应中所用催化剂为活性白土。