乳液聚合丁苯橡膠生產用復配抗氧化劑的製作方法
2023-10-19 09:42:12 2
乳液聚合丁苯橡膠生產用復配抗氧化劑的製作方法
【專利摘要】本發明涉及乳液聚合丁苯橡膠生產用復配抗氧化劑；組成及質量份數為：液體抗氧化劑亞磷酸4,4』-異丙雙叉雙酚四（C12-15醇）酯：1.0份；液體受阻酚類抗氧化劑：0.5–1.2份。其中液體受阻酚類抗氧化劑優選是3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯或苯乙烯化苯酚或4,6-二(辛硫甲基)鄰甲酚中的任何一種。在乳液聚合丁苯橡膠中重量含量為0.3-0.8%。本發明的復配抗氧化劑用量少、無色汙、不含TNPP和BHT，不會因水解產生壬基苯酚，不會對操作工人的職業健康以及環境造成影響；工藝操作簡單，具有100%的抗氧化功能，在乳聚丁苯橡膠中具備快速、高效、長效保護作用，以充分保護乳聚丁苯橡膠的穩定。
【專利說明】乳液聚合丁苯橡膠生產用復配抗氧化劑
【技術領域】
[0001]本發明有關用於乳液聚合丁苯橡膠在生產、存儲過程中，為保持乳液聚合丁苯橡膠穩定所使用的新復配抗氧化劑，採用液體受阻酚類抗氧化劑和液體亞磷酸酯類抗氧化劑復配，可以很好地乳化成抗氧化劑乳液便於均勻、有效地添加至乳液聚合丁苯橡膠中發揮優異的抗氧化效能；同時，所使用的液體亞磷酸酯抗氧化劑替代了原使用的三壬基苯基亞磷酸酯(抗氧化劑TNPP)，使得橡膠中和生產廢水中不含有壬基苯酚，為環保型抗氧化劑。
[0002]本發明可以滿足環保型乳液聚合丁苯橡膠的生產、存儲和應用過程中的性能穩定。
【背景技術】
[0003]乳液聚合丁苯橡膠(E-SBR，以下簡稱乳聚丁苯橡膠)，是由丁二烯和苯乙烯烴乳液聚合所得到的的共聚物，是目前通用合成橡膠品種之一，主要用於製造輪胎、機動車部件、橡膠工業製品，如膠管、膠帶及膠鞋等。其中輪胎和輪胎製品約佔消耗總量的75%以上。
[0004]由於乳聚丁苯橡膠分子中含有不飽和雙鍵基團，在光、熱或機械應力等外界因素的作用下容易與氧、臭氧等導致老化作用，產生分子間氧化交聯和分子鏈發生降解，使丁苯橡膠老化後顏色變黃、門尼粘度升高、凝膠含量增加，性能指標超出所規定的範圍，嚴重老化會影響生膠的加工行為和使用性能。
[0005]乳聚丁苯橡膠的老化發生在製造過程中的乾燥、壓塊工序及包裝、貯存過程和運輸過程中。為了保持 乳聚丁苯橡膠在生產過程中和儲存期內的穩定性，必須加入適宜的抗氧化劑，以有效地防止、延緩丁苯橡膠在生產、儲存、運輸過程中的熱氧老化，充分保證丁苯橡膠的外觀顏色和應用性能。
[0006]乳聚丁苯橡膠的生產過程包括乳液聚合、膠乳摻混、加入抗氧化劑乳液、凝聚、乾燥、壓塊和存儲。其中抗氧化劑乳液是由抗氧化劑經乳聚丁苯橡膠用乳化劑以水進行乳化所得到的抗氧化劑乳液，因此要求抗氧化劑體系可被很好地以水乳化，以充分發揮抗氧化劑效能。
[0007]當前用於乳聚丁苯的抗氧化劑主要是苯乙烯化苯酚(也稱抗氧化劑SP)與液體亞磷酸酯類抗氧化劑三壬基苯基亞磷酸酯(也稱抗氧化劑TNPP)復配使用。該復配抗氧化劑呈液態，可以很好地由乳聚丁苯生產用乳化劑進行乳化，因此很均勻、有效地添加至未凝聚的乳聚丁苯橡膠乳膠中，在凝集後的丁苯橡膠中理想地分布，在丁苯橡膠生產過程中的熱乾燥、壓塊工序對丁苯橡膠發揮優異的抗氧化效能，同時在丁苯橡膠存儲、運輸過程中也會產生理想的抗氧化效果。
[0008]乳聚丁苯橡膠膠乳的凝聚一般採用凝聚劑，如高分子絮凝劑-硫酸凝聚劑，控制pH值在2.5-4.0範圍，凝聚溫度在40-60°C，是相對酸性較強的體系。在這樣的凝聚條件下，亞磷酸酯類抗氧化劑會發生水解產生酚類物質，同時會產生含磷化合物。
[0009]抗氧化劑TNPP易水解產生含磷化合物，對後續汙水處理造成環保壓力；同時抗氧化劑TNPP水解產生的壬基酚是一種環境荷爾蒙，在生物鏈累計後具有內分泌幹擾效應，可促進乳腺癌細胞增殖，屬於內分泌幹擾物，是致癌物，同時含有壬基苯酚的工業廢水難於被生化處理。因此在乳液聚合丁苯橡膠中使用TNPP是十分危險且不環保的。採用抗氧化劑TNPP的丁苯橡膠在歐盟由於不環保被禁用。
[0010]針對乳聚丁苯橡膠生產工藝及儲存穩定的要求，尋找綠色、環保可用於乳聚丁苯橡膠生產、儲存及應用中理想發揮抗氧化劑效能的液體亞磷酸酯類抗氧化劑成為最重要的課題。
[0011]本發明採用液體亞磷酸酯抗氧化劑亞磷酸4，4』-異丙雙叉雙酚四(C12_15醇)酯，與液體受阻酚類抗氧化劑復配使用，充分發揮亞磷酸酯與受阻酚類抗氧化劑的協效抗氧化效能，產生良好的耐熱性及熱氧穩定性；可抑制生膠凝膠和黏度的上升，防止聚合物在製造和貯存過程中產生樹脂化現象。同時可以被理想地乳化，很好地適用於乳聚丁苯橡膠的生產工藝要求；其水解不會產生壬基酚，不存在環保問題。
【發明內容】
[0012]本發明採用液體亞磷酸酯抗氧化劑亞磷酸4，4』 -異丙雙叉雙酚四(C12_15醇)酯與液體受阻酚類抗氧化劑，優選如3，5- 二叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯、苯乙烯化苯酚(也稱抗氧化劑SP)或4，6-二(辛硫甲基)鄰甲酚復配使用，經現有乳聚丁苯橡膠生產工藝技術所使用的抗氧化劑乳化工藝乳化後用於乳聚丁苯橡膠的生產過程中，對所生產的丁苯橡膠產生優異的抗熱氧老化效能。
[0013]本發明所優選的抗氧化劑化學結構式如下所示。
I
【權利要求】
1.一種乳液聚合丁苯橡膠生產用復配抗氧化劑；其特徵是組份及質量份數如下: 液體抗氧化劑亞磷酸4，4』 -異丙雙叉雙酚四(C12_15醇)酯:1.0份 液體受阻酚類抗氧化劑:0.5-1.2份。
2.如權利要求1所述的抗氧劑，其特徵是所述的液體受阻酚類抗氧化劑為3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯、苯乙烯化苯酚或4，6-二(辛硫甲基)鄰甲酚中的一種。
3.權利要求1或2的抗氧化劑在乳液聚合丁苯橡膠中應用，添加量為乳液聚合丁苯橡膠中重量含量為0.3-0 .8%。
【文檔編號】C08K5/526GK103881172SQ201410140125
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月9日 優先權日:2014年4月9日
【發明者】湯翠祥, 安平, 範小鵬, 孫春光 申請人:天津利安隆新材料股份有限公司