[发明专利]一种无锌高效母胶型稀土橡胶促进剂及其制备方法

说明书

一种无锌高效母胶型稀土橡胶促进剂及其制备方法，属于橡胶助剂制备领域。该促进剂由促进剂A与极性橡胶B、抗氧剂C和增容剂D复合制备得到，其中促进剂A为二硫代氨基甲酸稀土配合物，极性橡胶B为含极性官能团的橡胶基体。本发明制备工艺为在开炼机上将极性橡胶B包于双辊进行塑炼，然后依次加入抗氧剂C、促进剂A进行混合，再加入增容剂D，薄通下片，获得最终的母胶型稀土橡胶促进剂。本发明制备工艺简单，加工方便，所制备得到的母胶型稀土促进剂在无锌硫化体系中对非极性橡胶具有高效硫化促进效果，对非极性橡胶制品的绿色化、环境友好化有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种无锌高效母胶型稀土橡胶促进剂及其制备方法，属于橡胶助剂制备领域。

背景技术

橡胶促进剂在橡胶硫化成型过程中可以起到提高硫化速度，降低硫化温度，减少硫化剂用量的作用，是橡胶加工生产过程中一类非常重要的助剂。不过在绝大多数硫磺硫化体系中，高效的硫化不仅需要促进剂的参与，还需要加入活性剂(氧化锌和硬脂酸)。在硫磺硫化体系橡胶的交联过程中，第一步是在硬脂酸的羧酸根参与配位的情况下，由促进剂的硫原子与氧化锌形成S-Zn键，这种由促进剂与活性剂(氧化锌、硬脂酸)形成的活性促进剂络合物可以降低硫化剂(S₈)的开环活化能，使其更易发生加成反应，从而形成一种活性硫化剂来进一步引发与橡胶大分子链的硫化交联反应。如果没有氧化锌和硬脂酸的参与，橡胶硫化交联效率极低。所以在常规硫磺硫化体系中，除了促进剂外，氧化锌和硬脂酸也是必不可少的组成部分。但另一方面，早在2003年欧盟2003/105/EC法规中，规定有害化学物质清单里就包括了氧化锌，因此开发一种能够在无锌或者少锌硫化体系中具有高效硫化促进效率的促进剂对于橡胶制品绿色化和环境友好化具有非常重要的意义。

二硫代氨基甲酸稀土配合物是近年来出现的一种新型的超速橡胶促进剂，在专利CN97105303.0中公开了一种二乙基二硫代氨基甲酸稀土配合物的制备方法，发现其可代替轮胎、胶鞋等几种生产配方中原有的传统促进剂，但其硫化体系中仍添加了活性剂氧化锌和硬脂酸。专利CN101962452B和CN103819728B分别公开一种羧酸取代二硫代氨基甲酸稀土配合物和一种铕基多配体稀土促进剂，发现在不添加硬脂酸和氧化锌的情况下，这两种稀土配合物在丁苯橡胶中均具有的促进效果，但与相同配方并添加硬脂酸和氧化锌体系相比，其表现出较低的促进效率。发明人在前人工作基础上，详细研究了二硫代氨基甲酸稀土配合物在极性和非极性的两类橡胶基体中的硫化促进效率，发现其在部分极性橡胶中的促进效率和非极性橡胶中远超过非极性橡胶基体。

基于上述发现，本发明提出了一种用于提高非极性橡胶硫化促进效率的母胶型稀土硫化促进剂，该促进剂在非极性橡胶基体中使用时，在实现无锌化的同时还保证了硫化的高效性。

发明内容

本发明所述的一种无锌高效母胶型稀土橡胶促进剂及其制备方法，采用促进剂A与极性橡胶B、抗氧剂C和增容剂D复合制备得到。按重量份数计，其组成和重量份数为：

作为优选，所述的促进剂A选自二甲基二硫代氨基甲酸稀土配合物、二乙基二硫代氨基甲酸稀土配合物、二丁基二硫代氨基甲酸稀土配合物、二苄基二硫代氨基甲酸稀土配合物中的一种或几种，所用稀土元素为除钷外的16种镧系元素。

作为优选，所述的极性橡胶B选自氯磺化聚乙烯橡胶、卤化丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、聚氨脂橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯中的一种或几种。

所述的抗氧剂C和增容剂D为本行业通用的常规配方中的抗氧剂和增容剂，如抗氧剂选自N-苯基-N’-环己基对苯二胺(抗氧剂4010)、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺(抗氧剂4010NA)、对苯二酚二苄醚(抗氧剂DBH)；增容剂选自乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯接枝硅烷(VMX)。

上述无锌高效母胶型稀土橡胶促进剂的制备方法如下：