【技术实现步骤摘要】
本申请涉及功能性天然橡胶的，更具体地说，它涉及一种抗臭氧天然橡胶及其制备方法。
技术介绍
1、天然橡胶是一种从橡胶树乳液中提取并后处理得到的天然高聚物，其主要由聚合物异戊二烯组成，与合成橡胶相比，天然橡胶具有更高的弹性和耐磨性，并且在温度变化及化学腐蚀方面表现出良好的性能，因此被广泛应用于橡胶手套、橡胶管、橡胶密封胶等橡胶制品的制备上。
2、然而，天然橡胶也具有一定的局限性，如其抗臭氧性能极差，是目前橡胶材料中抗臭氧性能最差的几种橡胶之一。目前，天然橡胶抗氧化性能的提升方式一般是共混大量的三元乙丙橡胶或氯丁橡胶，但是三元乙丙橡胶及氯丁橡胶的价格较高，对于成本控制要求高的产品并不适用。因此，目前亟需一种兼具优良抗臭氧性能及较低成本的抗臭氧天然橡胶。
技术实现思路
1、为了改善抗臭氧天然橡胶难以兼顾抗臭氧性能及成本的缺陷，本申请提供一种抗臭氧天然橡胶及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种抗臭氧天然橡胶，采用如下的技术方案：
3、一种抗臭氧天然橡胶，包括以下重量份的原料：90-110份天然橡胶、4-6份紫外线吸收剂、1-2份硬脂酸、2-3份硫磺、1-3份硫化促进剂、10-30份塑化剂、10-100份碳黑及4.5-8.5份抗臭氧助剂；所述抗臭氧助剂为4010na、4020及rd中的一种或几种与微晶蜡的混合物。
4、4010na，又称n-异丙基-n-苯基对苯二胺；4020.又称n-(1.3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺，rd，又称2,
5、优选的，所述抗臭氧助剂包括以下重量份的原料：1-1.5份微晶蜡、1.5-3份4010na、1-2份4020及1-2份rd。
6、虽然4010na、4020及rd均具有优良的抗臭氧性能，但是这种的抗臭氧效果略有差别，其中，4010na具有优良的前期防护效果，相对于4020来说，4010na在抗臭氧测试时裂纹的出现时间较晚，但是增长速度较快，即后期防护效果略差。而4020虽然裂纹出现时间较早，但是增长速度较慢，即4020的后期防护效果较优，而前期防护效果略差。
7、rd在抗臭氧测试中得到前期防护及后期防护均相对较差，但是相对于4010na及4020来说，添加rd可以促使抗臭氧橡胶未老化处理时具有更为优良的断裂伸长率。
8、因此，相对于单独使用4010na、4020或rd来说，将4010na、4020及rd混合使用可以促使抗臭氧天然效果同时兼具优良的前期防护、后期防护及未老化时本身的延展性。
9、优选的，所述的天然橡胶为标准胶或烟片胶。
10、优选的，所述的增塑剂为环烷油、邻苯二甲酸二丁酯、石蜡油中的一种或几种的混合物。
11、优选的，所述的碳黑为n550、n330、喷雾碳黑中的一种或几种的混合物。
12、优选的，所述紫外线吸收剂为氧化锌、二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂中的一种或几种的混合物。
13、虽然4020对天然橡胶均具有优良的抗臭氧性能提升效果，但是当天然橡胶受到长时间光线照射后，4020将促使天然橡胶逐渐变成黄色或棕色，而氧化锌、二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂均具有优良的紫外线吸收效果，因此可以有效降低4020在光线下促使天然橡胶黄化的可能性。
14、优选的，所述紫外线吸收剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂的混合物，所述二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂的摩尔比为(1-2)：(1-2)；所述二苯甲酮类紫外线吸收剂中含有2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，所述三嗪类紫外线吸收剂中含有三聚氯氰。
15、虽然氧化锌可以有效降低4020在光线下促使天然橡胶黄化的可能性，但是氧化锌与4010na混合使用时，4010na将逐渐变为蓝色，进而也会影响天然橡胶的颜色。因此，相对于氧化锌来说，选用二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂相对较优。
16、而由于二苯甲酮类紫外线吸收剂对280-340nm的紫外线具有极为优良的吸收效果，而三嗪类紫外线吸收剂具有光谱吸收广、高效、稳定性好等特点，因此相对于单独使用二苯甲酮类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂来说，将二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂混合使用，且二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂采用(1-2)：(1-2)的，摩尔比例时，天然橡胶将具有更为优良的抗紫外性能，从而有效降低天然橡胶发生变色的可能性。
17、优选的，所述二苯甲酮类紫外线吸收剂包括以下摩尔量的原料：1-3份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮及1-2份甲基丙烯酸缩水甘油酯；
18、所述三嗪类紫外线吸收剂包括以下摩尔份的原料：1-3份三聚氯氰、2-3份2-溴噻吩、1-2份间二苯酚及1-2份顺-3-溴代丙烯酸乙酯。
19、优选的，所述二苯甲酮类紫外线吸收剂的制备方法为：将2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮及甲基丙烯酸缩水甘油酯以1：1的摩尔比进行混合，随后将混合物以2:5的物液比添加至环已酮中，而后添加总质量5％的离子交换树脂，最后在60℃的温度下混合搅拌3h，最后过滤得到二苯甲酮类紫外线吸收剂。
20、优选的，所述三嗪类紫外线吸收剂的制备方法包括以下步骤：
21、s1、在氮气环境下添加，将2-溴噻吩添加至质量分数1％的镁-无水四氢呋喃溶液中，镁-无水四氢呋喃溶液中添加有碘粒，镁与2-溴噻吩的摩尔比例为1:1，随后在60℃的温度下反应3h，得到噻吩基四氢呋喃溶液；
22、s2、将噻吩基四氢呋喃溶液添加至质量分数为20％的三聚氯氰-四氢呋喃溶液中，2-溴噻吩与三聚氯氰的摩尔比为2.5：2，之后在60℃的温度下反应6h，反应停止后，将反应液添加至饱和氯化铵水溶液中，之后用二氯甲烷萃取，最后干燥得到含噻吩基三嗪类紫外线吸收剂预备体；
23、s3、将含噻吩基三嗪类紫外线吸收剂预备体、三氯化铝及间苯二酚以3:20的物液比添加至氯苯内，含噻吩基三嗪类紫外线吸收剂预备体、三氯化铝及间苯二酚摩尔比为1：1：1.随后在90℃选反应3h，而后用稀盐酸进行充分水解并抽滤；而后加入碳酸钾及顺-3-溴代丙烯酸乙酯进行混合，抽滤产物、碳酸钾及顺-3-溴代丙烯酸乙酯的摩尔比为1：1：1，最后将混合物以1:10的物液比添加至n，n－二甲基甲酰胺中，并在100℃的温度下反应4h，得到三嗪类紫外线吸收剂。
24、当三嗪类紫外线吸收剂中含有噻吩基团时，噻吩基团可以进一步提高三嗪类紫外线吸收剂的紫外线吸收范围，同时还可以增加其摩尔吸光系数。而相对于直接添加含有噻吩基团的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗臭氧天然橡胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：90-110份天然橡胶、4-6份紫外线吸收剂、1-2份硬脂酸、2-3份硫磺、1-3份硫化促进剂、10-30份塑化剂、10-100份碳黑及4.5-8.5份抗臭氧助剂；所述抗臭氧助剂为4010NA、4020及RD中的一种或几种与微晶蜡的混合物。
2.根据权利要求1所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述抗臭氧助剂包括以下重量份的原料：1-1.5份微晶蜡、1.5-3份4010NA、1-2份4020及1-2份RD。
3.根据权利要求1所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述紫外线吸收剂为氧化锌、二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求3所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述紫外线吸收剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂的混合物，所述二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂的摩尔比为(1-2)：(1-2)；所述二苯甲酮类紫外线吸收剂中含有2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，所述三嗪类紫外线吸收剂中含有三聚氯氰。
5.根据权利要求4所述的抗臭
6.根据权利要求5所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述二苯甲酮类紫外线吸收剂的制备方法为：将2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮及甲基丙烯酸缩水甘油酯以1：1的摩尔比进行混合，随后将混合物以2:5的物液比添加至环已酮中，而后添加总质量5％的离子交换树脂，最后在60℃的温度下混合搅拌3h，最后过滤得到二苯甲酮类紫外线吸收剂。
7.根据权利要求6所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述三嗪类紫外线吸收剂的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述紫外线吸收剂的制备方法为：首先将二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂以1:1的摩尔比进行混合，随后将混合物以1:10的物液比添加至甲苯中，而后加入总质量5％的偶氮二异丁腈，之后在60℃的温度下反应3h，最后蒸除甲苯，得到紫外线吸收剂。
9.一种权利要求1-8任意一项所述的抗臭氧天然橡胶的制备方法，其特征在于，所述抗臭氧天然橡胶的制备方法为：将天然橡胶投入双辊开炼机中开炼3min，随后将开炼好的天然橡胶、硬脂酸、塑化剂-环烷油、碳黑、抗臭氧助剂及紫外线吸收剂进行混合，而后在密炼机中密炼5min，之后将密炼好的产物与硫黄和硫化促进剂-CZ进行混合并通过双辊开炼机薄通三遍出片，最后于平板硫化机中在155℃的温度下硫化10min，得到抗臭氧天然橡胶。
...【技术特征摘要】
1.一种抗臭氧天然橡胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：90-110份天然橡胶、4-6份紫外线吸收剂、1-2份硬脂酸、2-3份硫磺、1-3份硫化促进剂、10-30份塑化剂、10-100份碳黑及4.5-8.5份抗臭氧助剂；所述抗臭氧助剂为4010na、4020及rd中的一种或几种与微晶蜡的混合物。
2.根据权利要求1所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述抗臭氧助剂包括以下重量份的原料：1-1.5份微晶蜡、1.5-3份4010na、1-2份4020及1-2份rd。
3.根据权利要求1所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述紫外线吸收剂为氧化锌、二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求3所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述紫外线吸收剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂的混合物，所述二苯甲酮类紫外线吸收剂与三嗪类紫外线吸收剂的摩尔比为(1-2)：(1-2)；所述二苯甲酮类紫外线吸收剂中含有2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，所述三嗪类紫外线吸收剂中含有三聚氯氰。
5.根据权利要求4所述的抗臭氧天然橡胶，其特征在于：所述二苯甲酮类紫外线吸收剂包括以下摩尔量的原料：1-3份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮及1-2份甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述三嗪类紫外线吸收剂包括以下摩尔份的原料：1-3份三聚氯氰、2-3份2-溴噻吩、1-2份...
【专利技术属性】
技术研发人员：马国富，王鑫，李蓉，杨大军，罗俊富，
申请(专利权)人：宁波航科橡胶材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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