一种防喷霜橡胶用加工助剂及其制备方法与流程

    专利查询2025-07-25  46


    本发明属于橡胶助剂,具体涉及一种防喷霜橡胶用加工助剂及其制备方法。


    背景技术:

    1、橡胶喷霜包含胶料外表喷霜和制品外表喷霜,喷霜是液体或固体配合剂由橡胶内部迁移到橡胶表面的现象,导致喷霜的原因主要是配合剂在胶料中发生过饱和或一些分子量较小的不相容化合物所造成的。

    2、二叔丁基过氧化异丙基苯,俗称b ipb或“无味dcp”。由于其具有双官能团,活性氧含量高,所以b ipb的交联效率较高,在同等交联效果的情况下,添加量约为普通dcp(过氧化二异丙苯)的2/3,且操作过程中及制成的制品中刺激性臭味小,常用作氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅橡胶、丁腈橡胶等塑料和橡胶的交联剂。b ipb主要的缺点是容易造成制品喷霜问题,喷霜的原因主要是b ipb的分解产物---二羟基-1,4-二异丙基苯在部分橡胶中的溶解度较小造成,其形成的喷霜多为白色或暗白色针状结晶。

    3、橡胶表面喷霜会使橡胶的外观质量和装饰性能受到影响,而且喷霜会使胶料在压延时降低表面粘性,从而造成胶料焦烧和制品老化。橡胶制品喷霜不仅严重地影响了产品的外观质量,而且在一定程度上也影响着橡胶制品的使用性能及寿命,也影响着胶料的工艺性能及物理机械性能。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种防喷霜橡胶用加工助剂及其制备方法,以解决橡胶材料中添加bipb容易发生喷霜的问题。

    2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

    3、一种防喷霜橡胶用加工助剂,按照重量百分比计,包括二叔丁基过氧化异丙基苯40份-50份、碳酸钙40份-45份、其他无机惰性物料5份-15份、防喷霜助剂5份-10份;所述防喷霜助剂为端氨基超支化聚酰胺和不饱和缩水甘油酯通过环氧开环反应得到。

    4、进一步地,所述防喷霜助剂通过如下步骤制备:

    5、将端氨基超支化聚酰胺和不饱和缩水甘油酯加入甲苯中,超声分散,加热至80℃回流反应,反应结束后,除去溶剂,得到防喷霜助剂。

    6、进一步地,所述端氨基超支化聚酰胺和不饱和缩水甘油酯的用量比为50g:0.01-0.02mo l;所述端氨基超支化聚酰胺的分子量为800-5600。可以通过调整端氨基超支化聚酰胺和不饱和缩水甘油酯的原料比例,以制备不同种类的防喷霜助剂,改善放喷霜助剂在材料中的分散效果,不饱和缩水甘油酯的添加量不宜过多,添加量过多会导致后续硫化交联密度过大,导致橡胶材料的延展性变差,在用量比例为50g:0.01-0.02mo l的范围内,不仅可以降低成本,而且便于后续加工过程的进行,

    7、进一步地,所述端氨基超支化聚酰胺为端氨基超支化聚酰胺hyper n101、端氨基超支化聚酰胺hyper n102和端氨基超支化聚酰胺hyper n103中的一种。

    8、进一步地,所述不饱和缩水甘油酯为甲基丙烯酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚中的一种。

    9、进一步地,所述其他无机惰性物料为纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米二氧化钛中的至少一种。其他无机惰性物料根据应用场景进行调整。

    10、进一步地,所述其他无机惰性物料经过乙烯基硅烷偶联剂进行修饰。经过修饰后可以改善分散性能,以制备更高要求的橡胶材料。

    11、进一步地,所述乙烯基硅烷偶联剂进行修饰的步骤如下所示:

    12、将其他无机惰性物料加入甲苯中,超声分散后加入乙烯基硅烷偶联剂,乙烯基硅烷偶联剂的添加量为其他无机惰性物料质量的4%,升温回流反应2h,反应结束后,经过洗涤、干燥,即可。

    13、一种防喷霜橡胶用加工助剂的制备方法,包括如下步骤:

    14、将碳酸钙、其他无机惰性物料、防喷霜助剂与共聚物共混,然后加入二叔丁基过氧化异丙基苯混合均匀,挤出,冷却切粒,得到一种防喷霜橡胶用加工助剂。加工过程中,原料之间共混发生摩擦,会导致反应温度过高,添加的防喷霜助剂有利于减少混合时间,在有限的分散时间内更好地将物料混合,混合后再添加二叔丁基过氧化异丙基苯进行混合,避免提前交联,提高产品的稳定性。

    15、进一步地,所述共聚物选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;乙烯与丙烯酸酯的共聚物;苯乙烯乙烯丁烯氢化共聚物和苯乙烯乙烯丙烯氢化共聚物中的一种。

    16、本发明的有益效果:

    17、本发明制备了一种防喷霜橡胶用加工助剂,解决橡胶材料中添加bipb容易发生喷霜的问题。本发明中加工助剂中包括自制的防喷霜助剂,由端氨基超支化聚酰胺和不饱和缩水甘油酯通过环氧开环反应得到,兼具良好的分散性能和吸附性能,可以抑制橡胶材料容易发生喷霜的问题。

    18、本发明中的防喷霜助剂的结构中保留了端氨基超支化聚酰胺结构中的支化结构,降低体系粘度提高分散效果,而且支化结构形成的空腔具有良好的吸附性能,对于与分解的小分子物质具有较强的吸附作用力,可以抑制分解二羟基-1,4-二异丙基苯在橡胶材料中的迁移。本发明中的防喷霜助剂通过与不饱和缩水甘油酯反应进一步提高了分子量,同时引入了双键结构,与橡胶共硫化提供了反应位点,也进一步提高了防喷霜助剂的耐迁移性能,阻止其形成连续的迁移层,不仅可以消除聚集现象,还提高了防喷霜性能。

    19、为进一步提高防喷霜橡胶用加工助剂的性能,还可以通过对添加的其他惰性物料进行处理,改善其他惰性物料的分散性,提升其他惰性物料在防喷霜橡胶用加工助剂的分散效果,也可以改善橡胶交联后整体性能。



    技术特征:

    1.一种防喷霜橡胶用加工助剂,其特征在于,按照重量百分比计,包括二叔丁基过氧化异丙基苯40份-50份、碳酸钙40份-45份、其他无机惰性物料5份-15份、防喷霜助剂5份-10份;所述防喷霜助剂为端氨基超支化聚酰胺和不饱和缩水甘油酯通过环氧开环反应得到。

    2.根据权利要求1所述的一种防喷霜橡胶用加工助剂,其特征在于,所述防喷霜助剂通过如下步骤制备:

    3.根据权利要求1所述的一种防喷霜橡胶用加工助剂,其特征在于,所述端氨基超支化聚酰胺和不饱和缩水甘油酯的用量比为50g:0.01-0.02mol;所述端氨基超支化聚酰胺的分子量为800-5600。

    4.根据权利要求1所述的一种防喷霜橡胶用加工助剂,其特征在于,所述端氨基超支化聚酰胺为端氨基超支化聚酰胺hyper n101、端氨基超支化聚酰胺hyper n102和端氨基超支化聚酰胺hyper n103中的一种。

    5.根据权利要求1所述的一种防喷霜橡胶用加工助剂,其特征在于,所述不饱和缩水甘油酯为甲基丙烯酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚中的一种。

    6.根据权利要求1所述的一种防喷霜橡胶用加工助剂,其特征在于,所述其他无机惰性物料为纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米二氧化钛中的至少一种。

    7.根据权利要求1所述的一种防喷霜橡胶用加工助剂,其特征在于,所述其他无机惰性物料经过乙烯基硅烷偶联剂进行修饰。

    8.根据权利要求7所述的一种防喷霜橡胶用加工助剂,其特征在于,所述乙烯基硅烷偶联剂进行修饰的步骤如下:将其他无机惰性物料加入甲苯中,超声分散后加入乙烯基硅烷偶联剂,乙烯基硅烷偶联剂的添加量为其他无机惰性物料质量的4%,升温回流反应,反应结束后,经过洗涤、干燥,即可。

    9.一种如权利要求1-8任意一项所述的防喷霜橡胶用加工助剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

    10.根据权利要求9所述的一种防喷霜橡胶用加工助剂的制备方法,其特征在于,所述共聚物选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;乙烯与丙烯酸酯的共聚物;苯乙烯乙烯丁烯氢化共聚物和苯乙烯乙烯丙烯氢化共聚物中的一种。


    技术总结
    本发明公开了一种防喷霜橡胶用加工助剂及其制备方法,属于橡胶助剂技术领域,该加工助剂按照重量百分比计,包括二叔丁基过氧化异丙基苯40份‑50份、碳酸钙40份‑45份、其他无机惰性物料5份‑15份、防喷霜助剂5份‑10份;所述防喷霜助剂为端氨基超支化聚酰胺和不饱和缩水甘油酯通过环氧开环反应得到。本发明制备的一种防喷霜橡胶用加工助剂,解决橡胶材料中添加BI PB容易发生喷霜的问题。本发明中加工助剂中包括自制的防喷霜助剂,由端氨基超支化聚酰胺和不饱和缩水甘油酯通过环氧开环反应得到,兼具良好的分散性能和吸附性能,可以抑制橡胶材料容易发生喷霜的问题。

    技术研发人员:佟峰,邹豫,林怡彤,梁子铭
    受保护的技术使用者:广西东岚新材料有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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