一种硅橡胶色母及其制备方法与流程

1.本发明属于橡胶色母技术领域，具体地，涉及一种硅橡胶色母及其制备方法。


背景技术：

2.橡胶色母是橡胶制品着色发色的母体，主体成分为各色颜料和橡胶载体，适用于橡胶制品和橡塑共混制品着色，使用起来简单方便，但普通的橡胶色母长期贮藏易发生老化，在潮湿的环境下发生霉变，导致颜料和橡胶发生变色，因此改善橡胶色母的耐老化性和抗霉菌性能具有重要的意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种硅橡胶色母及其制备方法。
4.本发明通过添加助剂，其助剂分子中含有芳香族偶氮结构，具有较高的化学稳定性和热稳定性，具有吸收紫外线的特性，而二苯胺基团可以捕捉自由基来延缓和抑制氧化反应，可以减少硅橡胶色母老化导致的力学性能下降和褪色，助剂分子中的苯并咪唑结构是高效的抗菌成分，避免硅橡胶色母产生霉变、黄变，而引入聚硅氧烷基团，聚硅氧烷与硅橡胶相容性较好，避免了助剂向表面扩散和迁移，可以长效发挥抗老化和防霉作用。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种硅橡胶色母，由如下重量份原料加工制成：硅橡胶100份、气相法白炭黑15-25份、二苯基硅二醇1-5份、助剂1-3份、颜料120-160份。
7.进一步地，助剂通过如下步骤制备：
8.s1、将4,4"-偶氮二苯胺和dmf放入三口烧瓶中，控制温度为0-5℃，搅拌5min，将5-氯苯并咪唑、三乙胺溶于乙醇，用恒压滴液漏斗缓慢滴入三口烧瓶中，滴加完毕后继续反应4h，反应完成后，减压旋蒸除去溶剂，产物依次用0.15mol/l稀盐酸、饱和食盐水洗涤，然后放入50℃真空干燥箱干燥5h，得到中间体1；4,4"-偶氮二苯胺、5-氯苯并咪唑、三乙胺的用量之比为10g:7.2g:4.8g；
9.在缚酸剂三乙胺的作用下，5-氯苯并咪唑分子上的-cl与4,4"-偶氮二苯胺分子上的-nh2发生亲核取代反应，通过控制二者的摩尔比为1:1，发生如下所示的反应过程，得到中间体1；
[0010][0011]
s2、将羟基硅油(n＝4)和dmf加入三颈烧瓶，在滴液漏斗中加入二氯二甲基硅烷，在60℃搅拌下缓慢滴加到烧瓶中，反应6h，反应结束后，用饱和食盐水洗涤，产物放入60℃真空干燥箱干燥4h，得到中间体2；二氯二甲基硅烷、羟基硅油的用量比为4.3g：10g；
[0012]
羟基硅油分子上的-oh与二氯二甲基硅烷分子上的-cl发生亲核取代反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1，得到中间体2，具体反应过程如下所示：
[0013][0014]
s3、将中间体1和dmf加入三颈烧瓶，在滴液漏斗中加入中间体2和dmf，搅拌15min，然后加热至70℃回流反应6h，反应结束后饱和食盐水洗涤，产物放入60℃真空干燥箱干燥4h，得到助剂；中间体1、中间体2的用量比为8.1g：10g；
[0015]
中间体1分子上的-nh2与二氯二甲基硅烷分子上的-cl发生亲核取代反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1，得到中间体2，具体反应过程如下所示：
[0016][0017]
助剂分子中含有芳香族偶氮结构，π共轭体系的范围很大，具有较高的化学稳定性和热稳定性，存在大量的π电子，这些电子可以吸收紫外光，从而发生电子跃迁，使其具有吸收紫外线的特性，而二苯胺基团可以捕捉自由基来延缓和抑制氧化反应，可以减少硅橡胶色母老化导致的力学性能下降和褪色，助剂分子中的苯并咪唑结构是高效的抗菌成分，避免硅橡胶色母产生霉变、黄变，而引入聚硅氧烷基团，聚硅氧烷具有与硅橡胶相同的主链结构，与硅橡胶相容性较好，并且增大了助剂的分子量，可以减少助剂向表面扩散和迁移，获得良好的不迁移、不抽出的能力，可以长效发挥抗老化和防霉作用。
[0018]
本发明的另一个目的是提供一种硅橡胶色母的制备方法，包括如下步骤；
[0019]
第一步，将硅橡胶、气相法白炭黑、二苯基硅二醇、助剂、颜料加入混炼机混炼25min；
[0020]
第二步，将混炼后的混合料下片，切块后进行冷却，得到硅橡胶色母。
[0021]
本发明的有益效果：
[0022]
本发明通过添加助剂，其助剂分子中含有芳香族偶氮结构，具有较高的化学稳定性和热稳定性，具有吸收紫外线的特性，而二苯胺基团可以捕捉自由基来延缓和抑制氧化反应，可以减少硅橡胶色母老化导致的力学性能下降和褪色，助剂分子中的苯并咪唑结构是高效的抗菌成分，避免硅橡胶色母产生霉变、黄变，而引入聚硅氧烷基团，聚硅氧烷与硅橡胶相容性较好，减少了助剂向表面扩散和迁移，可以长效发挥抗老化和防霉作用。
具体实施方式
[0023]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]
实施例1
[0025]
制备助剂：
[0026]
s1、将10g的4,4"-偶氮二苯胺和dmf放入三口烧瓶中，控制温度为0-5℃，搅拌5min，将7.2g的5-氯苯并咪唑、4.8g三乙胺溶于乙醇，用恒压滴液漏斗缓慢滴入三口烧瓶中，滴加完毕后继续反应4h，反应完成后，减压旋蒸除去溶剂，产物依次用0.15mol/l稀盐酸、饱和食盐水洗涤，然后放入50℃真空干燥箱干燥5h，得到中间体1；
[0027]
s2、将4.3g羟基硅油(n＝4)和dmf加入三颈烧瓶，在滴液漏斗中加入10g二氯二甲基硅烷，在60℃搅拌下缓慢滴加到烧瓶中，反应6h，反应结束后，用饱和食盐水洗涤，产物放入60℃真空干燥箱干燥4h，得到中间体2；
[0028]
s3、将8.1g中间体1和dmf加入三颈烧瓶，在滴液漏斗中加入10g中间体2和dmf，搅拌15min，然后加热至70℃回流反应6h，反应结束后饱和食盐水洗涤，产物放入60℃真空干燥箱干燥4h，得到助剂。
[0029]
实施例2
[0030]
制备助剂：
[0031]
s1、将20g的4,4"-偶氮二苯胺和dmf放入三口烧瓶中，控制温度为0-5℃，搅拌5min，将14.4g的5-氯苯并咪唑、9.6g三乙胺溶于乙醇，用恒压滴液漏斗缓慢滴入三口烧瓶中，滴加完毕后继续反应4h，反应完成后，减压旋蒸除去溶剂，产物依次用0.15mol/l稀盐酸、饱和食盐水洗涤，然后放入50℃真空干燥箱干燥5h，得到中间体1；
[0032]
s2、将8.6g羟基硅油(n＝4)和dmf加入三颈烧瓶，在滴液漏斗中加入20g二氯二甲基硅烷，在60℃搅拌下缓慢滴加到烧瓶中，反应6h，反应结束后，用饱和食盐水洗涤，产物放入60℃真空干燥箱干燥4h，得到中间体2；
[0033]
s3、将16.2g中间体1和dmf加入三颈烧瓶，在滴液漏斗中加入20g中间体2和dmf，搅拌15min，然后加热至70℃回流反应6h，反应结束后饱和食盐水洗涤，产物放入60℃真空干燥箱干燥4h，得到助剂。
[0034]
实施例3
[0035]
第一步，将100g硅橡胶、15g气相法白炭黑、1g二苯基硅二醇、1g实施例1制得的助剂、120g颜料加入混炼机混炼25min；
[0036]
第二步，将混炼后的混合料下片，切块后进行冷却，得到硅橡胶色母。
[0037]
实施例4
[0038]
第一步，将100g硅橡胶、20g气相法白炭黑、3g二苯基硅二醇、2g实施例2制得的助剂、140g颜料加入混炼机混炼25min；
[0039]
第二步，将混炼后的混合料下片，切块后进行冷却，得到硅橡胶色母。
[0040]
实施例5
[0041]
第一步，将100g硅橡胶、25g气相法白炭黑、5g二苯基硅二醇、3g实施例1制得的助剂、160g颜料加入混炼机混炼25min；
[0042]
第二步，将混炼后的混合料下片，切块后进行冷却，得到硅橡胶色母。
[0043]
对照例1
[0044]
与实施例3相比，制备过程中不添加助剂，其余原料及制备过程保持不变，所获得的硅橡胶色母。
[0045]
对实施例3-5和对照例1获得的硅橡胶色母，按gb/t2941制备试样，进行如下性能测试：按照标准gb/t14522-93进行紫外线老化测试，使用波长为280-315nm的紫外灯，辐照量50w/m2；按照标准gb/t3512-1983进行热空气老化测试；按照标准hg/t4301-2012进行抗霉菌性能测试，主要测试菌种：黑曲霉cgmcc3.5487、绳状青霉cgmcc3.3875、球毛壳霉cgmcc3.3601、帚霉cgmcc3.3987、出芽短梗霉cgmcc3.837；测试结果如下：
[0046][0047]
由上表数据可知，未添加助剂的对照例1在紫外线和热空气条件下更易老化，且在霉菌环境下会产生发霉现象，所以添加助剂使本发明获得的硅橡胶色母具有良好的抗紫外线老化、抗热老化和抗菌性能。
[0048]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0049]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种硅橡胶色母，其特征在于，由如下重量份原料加工制成：硅橡胶100份、气相法白炭黑15-25份、二苯基硅二醇1-5份、助剂1-3份、颜料120-160份；其中，所述助剂通过如下步骤制备：s1、将4,4"-偶氮二苯胺和dmf放入三口烧瓶中，控制温度为0-5℃，搅拌5min，将5-氯苯并咪唑、三乙胺溶于乙醇，用恒压滴液漏斗缓慢滴入三口烧瓶中，滴加完毕后继续反应4h，反应完成后，减压旋蒸除去溶剂，产物依次用0.15mol/l稀盐酸、饱和食盐水洗涤，然后放入50℃真空干燥箱干燥5h，得到中间体1；s2、将羟基硅油和dmf加入三颈烧瓶，在滴液漏斗中加入二氯二甲基硅烷，在60℃搅拌下缓慢滴加到烧瓶中，反应6h，反应结束后，用饱和食盐水洗涤，产物放入60℃真空干燥箱干燥4h，得到中间体2；s3、将中间体1和dmf加入三颈烧瓶，在滴液漏斗中加入中间体2和dmf，搅拌15min，然后加热至70℃回流反应6h，反应结束后饱和食盐水洗涤，产物放入60℃真空干燥箱干燥4h，得到助剂。2.根据权利要求1所述的一种硅橡胶色母，其特征在于，步骤s1中4,4"-偶氮二苯胺、5-氯苯并咪唑、三乙胺的用量之比为10g:7.2g:4.8g。3.根据权利要求1所述的一种硅橡胶色母，其特征在于，步骤s2中二氯二甲基硅烷、羟基硅油的用量比为4.3g：10g。4.根据权利要求1所述的一种硅橡胶色母，其特征在于，步骤s3中；中间体1、中间体2的用量比为8.1g：10g。5.根据权利要求1所述的一种硅橡胶色母的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，将硅橡胶、气相法白炭黑、二苯基硅二醇、助剂、颜料加入混炼机混炼25min；第二步，将混炼后的混合料下片，切块后进行冷却，得到硅橡胶色母。

技术总结
本发明公开了一种硅橡胶色母及其制备方法，所述硅橡胶色母，由硅橡胶100份、气相法白炭黑15-25份、二苯基硅二醇1-5份、助剂1-3份、颜料120-160份混炼制成，所述助剂分子中含有芳香族偶氮结构，具有较高的化学稳定性和热稳定性，具有吸收紫外线的特性，而二苯胺基团可以捕捉自由基来延缓和抑制氧化反应，可以减少硅橡胶色母老化导致的力学性能下降和褪色，助剂分子中的苯并咪唑结构是高效的抗菌成分，避免硅橡胶色母产生霉变、黄变，而引入聚硅氧烷基团，聚硅氧烷与硅橡胶相容性较好，减少了助剂向表面扩散和迁移，可以长效发挥抗老化和防霉作用。霉作用。


技术研发人员：林文虎
受保护的技术使用者：深圳市泰科科技有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/13