有效
一种酚类防老化丁苯橡胶及其制备方法
刘力、俞楚惠
北京化工大学
刘
刘力机构 暂无
技术领域 暂无
俞
俞楚惠机构 暂无
技术领域 暂无
摘要
本发明公开了一种酚类防老化丁苯橡胶及其制备方法,涉及橡胶功能化改性技术领域,本发明的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法包括:首先通过间氯过氧苯甲酸对丁苯橡胶进行环氧化反应,再与盐酸进行环氧基开环反应,最后与酚类防老剂进行酯化反应,制得所述酚类防老化丁苯橡胶。本发明通过环氧‑开环‑酯化三步反应在丁苯橡胶分子链中接枝含有酚类防老功能化侧链,以提高丁苯橡胶耐热氧、耐臭氧老化性能,同时解决了小分子防老剂在橡胶基体中由于相容性较差容易迁移的问题。
1.一种酚类防老化丁苯橡胶,其特征在于所述酚类防老化丁苯橡胶结构式为:式中,a:15~35mol%,b:40~80mol%,c:5~35mol%,d:0.5~10mol%,e:0.5~10mol%,f:0.5~10mol%,优选为a:20~30mol%;b:30~45mol%;c:10~20mol%;d:1~5mol%;e:1~5mol%;f:1~5mol%。
2.一种如权利要求1所述的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法,其特征在于所述方法包括:首先通过间氯过氧苯甲酸对丁苯橡胶进行环氧化反应,再与盐酸进行环氧基开环反应,最后与酚类防老剂进行酯化反应,制得所述酚类防老化丁苯橡胶。
3.根据权利要求2所述的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法,其特征在于所述方法包括:(1)将间氯过氧苯甲酸溶液滴加到丁苯橡胶溶液中进行环氧化反应,反应完成后,后处理得到环氧化丁苯橡胶;(2)将盐酸溶液滴加到所述环氧化丁苯橡胶溶解于溶剂A的溶液中进行环氧基开环反应,反应完成后,后处理得到羟基化丁苯橡胶;(3)向所述羟基化丁苯橡胶溶解于溶剂B的溶液中加入酚类防老剂和酰化催化剂进行活化反应,再加入双电子亲合体缩合剂进行酯化反应,反应完成后,后处理得到所述酚类防老化丁苯橡胶。
4.根据权利要求3所述的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法,其特征在于:步骤(1)中:所述间氯过氧苯甲酸溶液的溶剂为四氢呋喃;和/或,所述丁苯橡胶溶液的溶剂为环己烷、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、正己烷、二氯甲烷中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法,其特征在于:步骤(1)中:所述间氯过氧苯甲酸溶液的浓度为20wt%~50wt%;和/或,所述丁苯橡胶溶液的浓度为5wt%~15wt%;和/或,所述间氯过氧苯甲酸与丁苯橡胶中碳碳双键的摩尔比为(0.10~0.20):1,优选为(0.12~0.15):1。
6.根据权利要求3所述的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法,其特征在于:步骤(1)中:所述环氧化反应的温度为25℃~45℃,时间为1~4h;和/或,所述后处理包括:向反应液中加入碱液调节pH值为7~8,在絮凝剂中絮凝后,干燥得到所述环氧化丁苯橡胶;优选地,所述碱液为氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液、氨水中的至少一种;和/或,所述絮凝剂为无水乙醇、无水甲醇中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法,其特征在于:步骤(2)中:所述溶剂A为四氢呋喃、甲苯、二甲苯、二氯甲烷中的至少一种;和/或,所述盐酸溶液浓度为20wt%~36.5wt%;和/或,所述环氧化丁苯橡胶溶解于溶剂A的溶液浓度为5wt%~15wt%;和/或,所述盐酸与环氧化丁苯橡胶中环氧基的摩尔比为(0.5~3):1,优选为(1~1.5):1。
8.根据权利要求3所述的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法,其特征在于:步骤(2)中:所述环氧基开环反应的温度为15℃~35℃,时间为2~4h;和/或,所述后处理包括:将反应液在絮凝剂中絮凝后,干燥得到所述羟基化丁苯橡胶;优选地,所述絮凝剂为无水乙醇、无水甲醇中的至少一种。
9.根据权利要求3所述的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法,其特征在于:步骤(3)中:所述溶剂B为二氯甲烷、氯仿、乙醚、四氯化碳、甲苯中的至少一种;和/或,所述羟基化丁苯橡胶溶解于溶剂B的溶液浓度为5wt%~15wt%;和/或,所述酚类防老剂为含有羧基的酚类防老剂;优选地,所述含有羧基的酚类防老剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸、3,5-二叔丁基-4-羟基苯乙酸、3,5-二叔丁基水杨酸、3,4,5-三羟基苯甲酸(没食子酸)中的至少一种;和/或,所述酚类防老剂与羟基化丁苯橡胶中羟基的摩尔比为(1~3):1,优选为(1.2~1.5):1;和/或,所述酰化催化剂为4-二甲氨基吡啶、4-吡咯烷基吡啶、1-羟基苯并三唑、N-羟基-7-氮杂苯并三氮唑中的至少一种;和/或,所述酰化催化剂与羟基化丁苯橡胶中羟基的摩尔比为(0.2~1):1,优选为(0.4~0.6):1;和/或,所述双电子亲合体缩合剂为碳二亚胺类缩合剂;优选地,所述碳二亚胺类缩合剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺中的至少一种;和/或,所述双电子亲合体缩合剂与羟基化丁苯橡胶中羟基的摩尔比为(1~3):1优选为(1.5~1.8):1。
10.根据权利要求3所述的酚类防老化丁苯橡胶的制备方法,其特征在于:步骤(3)中:所述活化反应时间为1~4h,温度为20℃~35℃;和/或,所述酯化反应时间为12~48h,温度为20℃~35℃;和/或,所述酯化反应过程中通入保护性气体;优选地,所述保护性气体为氮气、惰性气体中的至少一种;更优选地,所述惰性气体为氩气;和/或,所述后处理包括:将反应液在溶剂C中共沉淀后,洗涤、干燥得到所述酚类防老化丁苯橡胶;优选地,所述溶剂C为乙醇、甲醇中的至少一种。



