【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶材料，特别涉及一种高弹性抗氧化橡胶材料及其制备方法。
技术介绍
1、橡胶是一种常见的高分子材料，具有高弹性、形变和耐水性使其广泛应用于航空航天、医疗、石油化工、储存和纺织等领域。但橡胶存在着受热变软，遇冷变硬、发脆，不易成型，容易磨损，易溶于汽油等有机溶剂，分子内具有双键，易起加成反应，容易老化，因此在橡胶使用过程之前，需要对其进行硫化处理，硫化虽然能够增强橡胶材料的物理和机械性能，但橡胶材料在使用过程中，由于经常受到外界因素的负荷，在长时间光照或高摩擦强度环境下仍然会出现加速老化的现象，失去材料的特性，例如橡胶经常用于纺织领域，制成纤维纺织物需经常洗涤和晾晒，会加快橡胶的老化，使纤维纺织物的弹性下降甚至无法回弹。
2、因此，研究者们通过加入各种助剂来增强橡胶材料的抗氧化性、抗老化性等。例如cn113308030a“橡胶纺织轮胶料及制备方法和应用”通过天然橡胶、丁腈橡胶、纳米氧化锌、硬脂酸、石墨烯和碳纳米管、填料、偶联剂、增塑剂和硫化促进剂合成了一种橡胶纺织轮胶料，具有抗静电、低生热和耐磨损的性能，解决纺织轮使用时磨损较大、生热较大，不导静电等问题，但此公开文件并未提及并解决橡胶材料抗老化和氧化性能差的问题。
3、又如cn116555978a“改性溴化丁基橡胶纤维膜的静电纺丝方法”通过将制备的改性将溴化丁基橡胶离聚物在有机溶剂中搅拌，再进行静电纺丝，得到一种溴化丁基橡胶纤维膜，解决了溴化丁基橡胶难纺丝、易沾粘和难脱模的问题，但此公开文件同样并未提及并解决橡胶材料抗老化和氧化性能差的问题。
4、再如cn111995837b“一种用于鞋底的防老化橡胶材料及其制备方法”通过sbs、ps、马来酸酐接枝改性eva、改性载硅铝二氧化钛、聚丙烯纤维、石油树脂和硬脂酸为原料制成一种防老化橡胶材料，具有良好的防老化性和耐磨性，但大多数橡胶都被认定为可燃材料，在日常使用中存在着安全隐患，尤其在纺织物中更佳危险。
5、因此开发一种用于纺织，且具有高弹性，防老化性和阻燃性能好的橡胶材料迫在眉睫。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种高弹性抗氧化橡胶材料及其制备方法，以解决现有技术中受阻胺光稳定剂在材料中使用方法单一，适用性差，且功能单一，阻燃性能差的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、本专利技术一方面提供了一种高弹性抗氧化橡胶材料，包括如下质量百分比原料：75～85％的橡胶、2～6％的软化油、2～6％的硫化剂、1～3％的硫化促进剂、7～13％的助剂和2～6％的反应型受阻胺类光稳定剂。
4、在一些实施方式中，所述反应型受阻胺类光稳定剂结构为：
5、
6、其中，r1为r2为r3为---代表自由基成键位置。
7、橡胶材料由于碳碳双键的存在，解离能较低，易在热、氧和光等作用下发生断裂造成材料老化性，造成不可逆的损害，本申请通过加入一种自制的反应型受阻胺类光稳定剂，其在光照条件下会产生氮氧自由基，能够在材料中自动捕获聚合物产生的自由基，生成相应的酯与过氧化酯等，而后生成的酯与过氧化酯在与聚合物中的自由基结合，重新生成氮氧自由基，循环作用防止材料老化，此外本申请采用的反应型受阻胺类光稳定剂还具有阻燃性能，防止橡胶材料燃烧产生危险。
8、在一些实施方式中，所述反应型受阻胺类光稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
9、(1)取n-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺、六氯-1,3,5,2,4,6-三氮杂三膦和碳酸钠加入到水中，升温搅拌，得到化合物a；
10、(2)将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-乙醇10-氧化物与zn(otf)2和zn混合加入到甲苯中，再加入4a型分子筛，边搅拌边加入步骤(1)中制得的化合物a，待加料完毕后搅拌，再向反应液中缓慢滴加1,3-丙二醇，控制滴加速率，常温搅拌，得到化合物b；
11、(3)取步骤(2)中制得的化合物b与n-甲基-5-己烯-1-胺和碳酸钠加入到水中，升温搅拌，得到反应型受阻胺类光稳定剂。
12、优选的，所述反应型受阻胺类光稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
13、(1)取470.85mmoln-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺、114.84mmol六氯-1,3,5,2,4,6-三氮杂三膦和137.81mmol碳酸钠加入到n-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺8倍质量体积的水中，升温至80℃，搅拌2h,，得到化合物a；
14、(2)将257.32mmol9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-乙醇10-氧化物与68.62mmolzn(otf)2和240.16mmolzn混合加入到化合物a13倍质量体积的甲苯中，再加入5倍9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-乙醇10-氧化物质量的4a型分子筛，边搅拌边加入步骤(1)中制得的343mmol化合物a，待加料完毕后，35℃搅拌7h，再向反应液中缓慢滴加154.4mmol1,3-丙二醇，控制滴加速率为2ml/min常温搅拌16h，得到化合物b。
15、(3)取步骤(2)中制得的137.27mmol化合物b与178.45mmoln-甲基-5-己烯-1-胺和164.72mmol碳酸钠加入到化合物b8倍质量体积的水中，升温至80℃，搅拌2h，得到反应型受阻胺类光稳定剂。
16、在一些实施方式中，所述反应型受阻胺类光稳定剂与硫化剂的质量比为1:(0.7～1.1)。
17、优选的，所述反应型受阻胺类光稳定剂与硫化剂的质量比为1:0.9。
18、硫化剂常用于橡胶材料中，能够与橡胶交联形成网状结构，网状结构能够使橡胶材料韧性、强度和弹性模量提升，但硫化剂仍存在着诸多问题，例如，其具有一定的毒性，燃烧会产生大量有毒气体，污染环境，且硫化键的解离能更低，更易造成老化现象，本专利技术采用的反应型受阻胺类光稳定剂够与橡胶进行交联反应形成网状结构，降低硫化剂的使用量，而反应型受阻胺类光稳定剂呈弱碱性，硫化剂多呈酸性，会使得部分反应型受阻胺类光稳定剂在体系中失活，本申请通过控制反应型受阻胺类光稳定剂与硫化剂的配比，能够使反应型受阻胺类光稳定剂在弱酸性介质中仍能够起到抗光照老化的作用。
19、在一些实施方式中，所述橡胶为可发生硫化作用的石油橡胶和/或天然橡胶。
20、优选的，所述橡胶为聚异戊二烯橡胶。
21、在一些实施方式中，所述软化油为全精炼石蜡、矿物油、妥尔油和植物油中的一种或多种。
22、优选的，所述软化油为全精炼石蜡。
23、在一些实施方式中，所述硫化剂为硫磺和/或过氧化二异丙苯。
24、优选的，所述硫化剂为硫磺。
25、在一些实施方式中，所述硫化促进剂为二甲基二硫代氨基甲酸锌、n-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆中的一种或多种。
26、优选的，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，包括如下质量百分比原料：75～85％的橡胶、2～6％的软化油、2～6％的硫化剂、1～3％的硫化促进剂、7～13％的助剂和2～6％的反应型受阻胺类光稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述反应型受阻胺类光稳定剂结构为：
3.根据权利要求2所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述反应型受阻胺类光稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述反应型受阻胺类光稳定剂与硫化剂的质量比为1:(0.7～1.1)。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述橡胶为可发生硫化作用的石油橡胶和/或天然橡胶。
6.根据权利要求1所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述助剂包括如下质量百分比组分：30～40％活性剂、3～10％偶联剂、10～20％防老剂、7～13％分散剂和25～35％增塑剂。
7.根据权利要求6所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述活性剂
8.根据权利要求6所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述防老剂至少含有4,4'-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和钛白粉，且两者质量比为1:(0.1～0.5)。
9.根据权利要求6所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述活性剂与防老剂的质量比为1:(0.3～0.5)。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料的制备方方法，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，包括如下质量百分比原料：75～85％的橡胶、2～6％的软化油、2～6％的硫化剂、1～3％的硫化促进剂、7～13％的助剂和2～6％的反应型受阻胺类光稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述反应型受阻胺类光稳定剂结构为：
3.根据权利要求2所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述反应型受阻胺类光稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述反应型受阻胺类光稳定剂与硫化剂的质量比为1:(0.7～1.1)。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性抗氧化橡胶材料，其特征在于，所述橡胶为可发生硫化作用的石油橡胶和/或天然橡胶。
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：马海涛，
申请(专利权)人：汕头市润海实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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