一種維生素c稀土配合物橡膠防老劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種維生素C稀土配合物橡膠防老劑及其制備方法。一種維生素C稀土配合物橡膠防老劑，其特征是由維生素C鈉鹽和可溶性稀土鹽配合制成，所述稀土鹽為元素周期表中原子序數(shù)57-71中的14中稀土元素的一種形成的稀土鹽；其制備方法為：將可溶性稀土鹽和維生素C鈉鹽分別溶于低級醇介質(zhì)和去離子水中，按化學(xué)計量比將溶解的稀土鹽滴加到維生素C鈉鹽水溶液，攪拌反應(yīng)，經(jīng)抽濾、洗滌、真空干燥、篩分后得到維生素C稀土配合物。該稀土配合物對天然橡膠和天然橡膠/炭黑具有優(yōu)異的防老化作用。
【專利說明】一種維生素C稀土配合物橡膠防老劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于橡膠助劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有橡膠防老劑作用的維生素C稀 土配合物及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 生膠或者橡膠制品在加工、貯存和使用過程中，由于受到各種內(nèi)外因素的綜合影 響，造成橡膠的組成、結(jié)構(gòu)的破壞進而逐漸失去其原有的優(yōu)良性質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為橡膠的老 化。能夠阻止或延緩橡膠老化的物質(zhì)成為防老劑，是橡膠助劑中重要的類別之一。隨著社 會的的發(fā)展和環(huán)保意識的增強，人們對防老劑的要求也越來越高。目前國內(nèi)外防老劑主要 發(fā)展趨勢有：高效能、多功能化、無毒性、無污染、低成本，而目前使用的傳統(tǒng)橡膠防老劑無 法滿足這些發(fā)展需要。因此，新型橡膠防老劑的開發(fā)及其工業(yè)化應(yīng)當(dāng)成為當(dāng)前橡膠助劑工 業(yè)的迫切任務(wù)。
[0003] 我國稀土資源儲量豐富，但近年來由于過度的開采和廉價出口而成為被國家限制 開發(fā)的資源，如何進一步開發(fā)其用途并對稀土資源進行深度加工應(yīng)用，成為稀土工業(yè)可持 續(xù)發(fā)展的一大緊迫任務(wù)。
[0004] 近年來，有研究表明，稀土配合物在促進橡膠硫化、提高橡膠力學(xué)性能、提高橡膠 熱穩(wěn)定性等方面具有顯著的作用，因此，如何合成新型稀土配合物橡膠防老劑，推廣稀土化 合物在橡膠制品中的應(yīng)用，對于充分利用稀土資源，推廣稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的科研 價值及現(xiàn)實意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種維生素C稀土配合物橡膠防老劑，用以減緩橡膠的老化 過程，增強橡膠的使用壽命。
[0006] -種維生素C稀土配合物橡膠防老劑，是由維生素C鈉鹽和可溶性稀土鹽按化學(xué) 配比配合制成，其化學(xué)通式為：R(C6H706)3 *nH20,其中，R是指鑭（La)、鈰（Ce)、鐠（Pr)、釹 (Nd)、釤（Sm)、銪（Eu)、釓（Gd)、鋱（Tb)、鏑（Dy)、欽（Ho)、鉺（Er)、銩（Tm)、鐿（Yb)、镥（Lu) 中的一種稀土離子，n= 0?3。
[0007] -種維生素C稀土配合物橡膠防老劑及其制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)將可溶性稀土鹽和維生素C鈉鹽分別溶于低級醇介質(zhì)和去離子水中，按化學(xué) 計量比將溶解的稀土鹽滴加到維生素C鈉鹽水溶液，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)溫度為20?30°C，反應(yīng) 時間為0. 5?1. 5小時；
[0009] (2)反應(yīng)結(jié)束后，加入丙酮得到白色沉淀，經(jīng)抽濾、乙醇洗滌、30?60°C真空干燥、 篩分后得到維生素C稀土配合物，收率為80 %?92%。
[0010] 進一步地，所述的低級醇包括C1-C4的醇類中的一種或多種。
[0011] 進一步地，所述稀土配合物防老劑用于天然橡膠或天然橡膠/炭黑體系。
[0012] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0013] (1)本發(fā)明的維生素C稀土配合物用作橡膠防老劑，其防臭氧老化效果要優(yōu)于防 老劑MB、RD、4010NA，能很好的抑制或者延緩臭氧老化時橡膠表面龜裂的產(chǎn)生和生長；
[0014] (2)本發(fā)明的維生素C稀土配合物同時具有防熱氧老化、防紫外老化、耐磨等多種 性能，并具有一定的促進硫化作用；
[0015] (3)本發(fā)明的維生素C稀土配合物無污染、成本低。

【具體實施方式】
[0016] 實施例1 :
[0017] 將12. 0g維生素C鈉鹽和4g氯化釤分別溶于150ml去離子水和150ml乙醇中，將 溶解好的氯化釤溶液慢慢加入維生素C水溶液中，在25°C攪拌一個小時，再加入丙酮得到 白色沉淀物，進行抽濾、洗滌、真空干燥后得到維生素C釤配合物。收率：90%。元素分析： 產(chǎn)物中的C、H、La含量分別為30. 27%、3. 47%、66. 26%，與化學(xué)式Sm(C6H706)3 ? 3H20相 符。紅外光譜（FTIR)分析結(jié)果顯示：維生素C鈉的羰基（C= 0)在1746cm-l的伸縮振動 峰和雙鍵（C=C)在1622cm-l的伸縮振動峰在形成配合物后均發(fā)生了紅移，表明稀土釤離 子和維生素C鈉鹽上的氧原子配位成鍵，此外，維生素C鈉鹽在500-900cm-l范圍內(nèi)的吸收 峰在形成配合物后峰位和強大均發(fā)生了變化，這也是稀土離子配位所致。
[0018] 實施例2
[0019] 以維生素C鈉鹽為配體，以稀土鑭為中心離子，按上述步驟制備得到維生素C鑭配 合物，化學(xué)式為La(C6H706)3 ? 3H20,收率：87%。
[0020] 硫化膠的基本配方（質(zhì)量/份）：天然橡膠100 ;氧化鋅5 ;硬脂酸2 ;促進劑CZ1. 5 ; 促進劑DmO. 5 ;硫磺1. 5 ;防老劑維生素C鑭配合物或MB或RD或4010NA2. 5。
[0021] 混煉與硫化工藝：先將天然橡膠在雙輥開煉機上薄通3次，再按常規(guī)混煉方法依 次加入氧化鋅、硬脂酸、促進劑CZ、DM、防老劑和硫酸，在25噸液壓平板硫化機上于143°C下 硫化出片，正硫化時間T90采用硫化儀測定。經(jīng)硫化的試樣在室溫下放置24小時，然后做 物理機械性能測試。
[0022] 在臺灣優(yōu)肯UT2080型電子拉力機上按GB/T528-1998測定天然橡膠硫化膠的拉伸 性能，試樣為啞鈴型，拉伸速率為500mm/min。硫化膠試片的拉伸強度和扯斷伸長率如表1 所示。
[0023] 將試樣按一定距離懸掛于實驗溫度為100°C的高鐵公司GT-7017型熱氧老化箱 內(nèi)，計時進行老化實驗，達到不同老化時間后取出試樣，按GB/T3512-2001測定其老化性能 保持率，其表達式為：
[0024] 老化性能保持率=老化后性能數(shù)值/老化前性能數(shù)值X100%
[0025] 老化試片的拉伸強度保持率如表2所示，扯斷伸長率保持率如表3所示。
[0026] 將試樣按一定距離懸掛于實驗溫度為50°C的高鐵公司GT-QUV/SPRAY型紫外光燈 箱內(nèi)，紫外光波長340nm，輻射強度為0, 83,計時進行老化實驗，達到不同老化時間后取出 試樣，按GB/T，16585-1996測定其老化性能保持率，性能保持率表示方法如熱氧老化性能 測試。老化試片的拉伸強度保持率如表4所示，扯斷伸長率保持率如表5所示。
[0027] 表1添加不同防老劑的硫化膠試片的拉伸強度和扯斷伸長率
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 一種維生素 C稀土配合物橡膠防老劑，其特征在于：該防老劑由維生素 C鈉鹽和可 溶性稀土鹽按化學(xué)配比配合制成，其化學(xué)通式為： R(C6H706)3 · ηΗ20 式中： R 是指鑭（La)、鈰（Ce)、鐠（Pr)、釹（Nd)、釤（Sm)、銪（Eu)、釓（Gd)、鋱（Tb)、鏑（Dy)、 欽（Ho)、鉺（Er)、銩（Tm)、鐿（Yb)、镥（Lu)中的一種稀土離子； η = 0 ?3 ;
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土配合物橡膠防老劑的制備方法，其特征在于包括以 下步驟： (1) 將可溶性稀土鹽和維生素 C鈉鹽分別溶于低級醇介質(zhì)和去離子水中，按化學(xué)計量 比將溶解的稀土鹽滴加到維生素 C鈉鹽水溶液，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)溫度為20?30°C，反應(yīng)時間 為0. 5?1. 5小時； (2) 反應(yīng)結(jié)束后，加入丙酮得到白色沉淀，經(jīng)抽濾、乙醇洗滌、30?60°C真空干燥、篩分 后得到維生素 C稀土配合物，收率80 %?92 %。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述的低級醇包括C1-C4的醇類中 的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土配合物橡膠防老劑，其特征在于：所述稀土配合物 防老劑用于天然橡膠或天然橡膠/炭黑體系。
【文檔編號】C08K13/02GK104277243SQ201410515932
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】張維仁, 岳姝雅, 高強, 盛晨軍 申請人:天津一化化工有限公司