论文部分内容阅读
目前常用的防老剂多为小分子防老剂,在加工或制品使用过程中,容易从基体中迁移出去,缩短橡胶制品的使用寿命,挥发到空气中甚至会造成污染环境。这种易挥发、易迁出和不耐溶剂抽提的弊端是目前橡胶制品亟需解决的一个重要问题。为此,提出本论文的思路:提高防老剂的相对分子质量,同时尽可能引入其他活性基团,使其能够于橡胶基体中活性基团反应。本论文主要工作如下:通过将对氨基二苯胺PPDA接枝到甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA上,制备了防老剂GMA-g-PPDA,并将其与其他加工助剂一同加入到丁苯橡胶中制备了丁苯橡胶硫化胶。通过FT-IR、H-NMR和MS对产物进行了结构表征,并测试分析了混炼胶的硫化特性、动态粘弹性RPA、力学性能、耐热氧性能以及防老剂GMA-g-PPDA的耐溶剂性能。研究发现,两者在95℃下反应更完全,反应产物以一个PPDA分子开环两个GMA分子的形成二取代产物为主,其相对分子质量为468。防老剂GMA-g-PPDA可以缩短SBR胶料的焦烧时间和正硫化时间,降低SBR胶料硫化过程中的最低转矩和最高转矩,降低交联密度,并增大硫化胶的断裂伸长率。添加防老剂GMA-g-PPDA的SBR硫化胶其耐热氧老化性能较添加防老剂4010NA和4020的SBR硫化胶有一定优势。通过测试浸泡过硫化胶的乙醇溶液中的防老剂的浓度,表征防老剂的迁移性能。研究结果显示,浸泡8天后,乙醇溶液中防老剂4010NA的浓度为0.0196g/L,防老剂GMA-g-PPDA的浓度为0.01785g/L,发现相对于传统防老剂4010NA和4020,防老剂GMA-g-PPDA更耐溶剂抽提,不易迁出。通过腰果酚缩水甘油醚(CGE)和对氨基二苯胺PPDA的环氧胺化反应制备了防老剂CGE-g-PPDA,并将CGE-g-PPDA应用到SBR中,制备了 SBR硫化胶。通过FT-IR、H-NMR、MS等手段对产物进行结构表征;并测试分析了丁苯橡胶复合材料的硫化特性、动态粘弹性、力学性能、耐热氧性能,以及防老剂CGE-g-PPDA的耐溶剂抽提性能。研究发现,反应产物以一个PPDA分子开环一个CGE分子,形成一取代接枝产物为主,其相对分子质量在539-543之间。防老剂CGE-g-PPDA可以缩短SBR胶料的焦烧时间和正硫化时间,降低SBR胶料硫化过程中的最低转矩和最高转矩,降低交联密度,并增大硫化胶的断裂伸长率。添加防老剂CGE-g-PPDA的SBR硫化胶其耐热氧老化性能较添加防老剂4010NA和4020的SBR硫化胶有一定优势。将硫化胶浸泡在乙醇中15天后,一段时间后防老剂会迁移到乙醇溶液中,结果发现迁移到乙醇中的防老剂4010NA的浓度为0.02911g/L,防老剂CGE-g-PPDA的浓度0.01562g/L,说明防老剂CGE-g-PPDA更耐溶剂抽提。