[发明专利]一种耐臭氧防老的改性天然橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种耐臭氧防老的改性天然橡胶材料，由以下原料按重量份制备而成：天然橡胶60‑70份、改性顺丁橡胶30‑40份、炭黑40‑50份、硫化剂2‑2.5份、软化剂8‑10份、促进剂2‑2.5份、常用防老剂3‑3.5份、新型防老剂2‑2.5份、抗臭氧防护蜡2‑2.5份、分散剂4‑5份和氧化锌3‑5份。本发明制备方法简单，原料来源广，制得的橡胶胶料具有良好的耐老化、弹性、耐紫外、耐臭氧、耐氧化、耐磨、抗疲劳等性能，力学性能优异，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，具体涉及一种耐臭氧防老的改性天然橡胶材料及其制备方法。

背景技术

伴随着科学技术水平的不断发展，人们对汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性提出了越来越高的要求。汽车悬架系统直接影响车辆的平顺性，而弹簧几乎是所有悬架系统动力性能的核心。由于橡胶材料本身具有重量轻、抗冲击和易吸收高频振动等优点，加上橡胶与金属粘接技术的提高，金属与橡胶组合起来形成的金属橡胶弹簧广泛应用于汽车悬架的支撑装置。

顺丁橡胶的弹性是所有合成橡胶中最好的，同时具有滞后损失小、低温性能好、耐磨性能优异、耐屈挠性能优异、与其他弹性体相容性好等优点。但是由于存在拉伸强度和撕裂强度较低等缺点，以及容易受热、氧、紫外及应力等因素的影响，耐老化性能较差，一般不单独使用，多与天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等并用。同时将顺丁橡胶与无机刚性粒子复合制备橡胶纳米复合材料，可使其这些缺点得到改善。

目前天然橡胶中普遍存在的问题是耐氧化能力差导致防老性较差，使用寿命短，特别是耐臭氧氧化能力较差，从而限制了其应用。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种耐臭氧防老的改性天然橡胶材料及其制备方法，其目的在于，提供一种耐臭氧防老的改性天然橡胶材料，通过添加采用自制的新型防老剂，是一种含硫键的苯二胺结构型防老剂，具有极好的抗臭氧性能，芳香取代基的分子量大，挥发性低，氧化速度慢，迁移速度也慢，防老化效果更好，且具有无毒无害，使用寿命长，硫键的加入提高了它的交联度，具有优良的防老化性。

本发明提供一种耐臭氧防老的改性天然橡胶材料，由以下原料制备而成：天然橡胶、改性顺丁橡胶、炭黑、硫化剂、软化剂、促进剂、常用防老剂、新型防老剂、抗臭氧防护蜡和氧化锌；

所述改性顺丁橡胶由以下方法制备而成：将硅烷偶联剂加入水-乙醇溶液中，在酸性条件下水解0.5h，然后加入碳纤维、纳米二氧化硅和高岭土搅拌反应1h，减压过滤，用去离子水洗涤，得到改性剂；

采用开炼机对顺丁橡胶进行塑炼，加入改性剂进行混炼，得到的混炼胶停放16h即得改性顺丁橡胶；

所述硅烷偶联剂为KH500，所述水-乙醇溶液中水和乙醇的体积比为1:1，所述碳纤维、纳米二氧化硅、高岭土和顺丁橡胶的质量比为1:2:1:20。

作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量份制备而成：天然橡胶60-70份、改性顺丁橡胶30-40份、炭黑40-50份、硫化剂2-2.5份、软化剂8-10份、促进剂2-2.5份、常用防老剂3-3.5份、新型防老剂2-2.5份、抗臭氧防护蜡2-2.5份1-2份、分散剂4-5份和氧化锌3-5份。

作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量份制备而成：天然橡胶62-67份、改性顺丁橡胶32-36份、炭黑42-47份、硫化剂2.1-2.4份、软化剂8.5-9.5份、促进剂2.1-2.4份、常用防老剂3.1-3.3份、新型防老剂2.1-2.4份、抗臭氧防护蜡2.1-2.4份、分散剂4.2-4.5份和氧化锌3.2-4.7份。

作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量份制备而成：天然橡胶65份、改性顺丁橡胶34份、炭黑45份、硫化剂2.3份、软化剂9份、促进剂2.3份、常用防老剂3.2份、新型防老剂2.3份、抗臭氧防护蜡2.2份、分散剂4.4份和氧化锌4份。