一种植物油基增塑剂及其制备方法与应用与流程

本发明涉及橡胶加工，尤其涉及一种植物基增塑剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、橡胶操作油目前可大致分为石蜡基、环烷基、芳香基三大类，其中芳香油的芳烃含量高，与橡胶具有良好的相容性，能够赋予轮胎良好的使用性能，在国内外得到广泛应用。但芳烃油的结构中含有一定量的多环芳烃，使其在加工、使用以及废弃物处理中都会对环境造成污染，且对人体有致癌作用。随着欧盟等相关法规的颁布，含多环芳烃的橡胶油在使用上受到越来越严格的限制。与之相比，植物基橡胶油作为成本低，来源广，毒性小的可再生资源，已经越来越受到人们的关注。

2、环氧植物油是一种通过对植物油双键进行环氧化处理得到植物油衍生产品。由于是经植物油转化而来，双键位置变为环氧键，因此分子链中含有1到4个环氧基团。环氧植物油极大地保留了植物油的相关物理特性，一般认为，环氧植物油在硫化过程发生了自聚反应或与橡胶分子链发生了反应，与橡胶分子链产生缠绕，使得橡胶链间的滑移变得困难，从而使损耗上升，滚动阻力上升，油耗增大。现有技术通过白炭黑改性，大部分环氧植物油都参与了与白炭黑的反应，降低环氧植物油自身反应的可能性，使白炭黑与天然橡胶基体的相容性提高，在橡胶基体中的分散更加均匀，从而使硫化胶的滚动阻力大幅下降。

3、但是环氧植物油在天然橡胶和丁苯橡胶配方中依然存在相容性差，炼胶过程中易析出、增塑效果不足、动态性能差等问题需要改善。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种改性环氧植物油基增塑剂及其制备方法与应用，可保证增塑效果的同时赋予橡胶更好的低滚阻性能。

2、为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种改性环氧植物油基增塑剂，其由含醚化合物与环氧植物油基原料反应而得。

4、优选的，环氧植物油基原料选自植物基油脂的全部或部分环氧化产物。

5、优选的，含醚化合物选自聚醚羧酸类、聚醚胺类、聚醚醇类中的一种或多种。

6、优选的，聚醚羧酸选自聚乙二醇羧甲基甲基醚类、聚氧乙烯月桂醚羧酸类中的一种或多种。

7、优选的，其分子结构在环氧植物油基原料的部分或全部环氧基处开环引入聚醚链及羟基。

8、优选的，当含醚化合物为聚醚羧酸时，聚醚链如式a所示，

9、其中，m选自5-10的自然数，n＝0或5；*代表式a与环氧植物油的基团连接的位点；

10、当含醚化合物为聚醚胺或聚醚醇时，聚醚链如式b所示，

11、其中，m选自1-4的自然数，x为nh或o；#代表式b与环氧基植物油的基团连接的位点，&代表式b与环氧基植物油的基团连接的另一位点或封端h原子。

12、优选的，环氧植物油基原料的环氧值为1.50％-7.00％。

13、第二方面，本申请提供一种改性环氧植物油基增塑剂的制备方法，包括以下步骤：将环氧植物油基原料与含醚化合物混合，于60-140℃加热搅拌反应，即得改性环氧植物油基增塑剂。

14、优选的，含醚化合物与环氧植物油基原料的质量比为15-150:100。

15、优选的，当含醚化合物为聚醚羧酸或聚醚醇时，还包括在环氧植物油基原料与含醚化合物的混合物中加入催化剂。

16、第三方面，本申请提供一种改性环氧植物油基增塑剂在橡胶材料中的应用。

17、本申请的有益效果如下：本方案通过化学手段对环氧植物油进行改性，聚醚类柔性链的存在有利于降低炼胶过程中的能耗，在植物油结构中引入羟基和聚醚链段也使其与无机填料的相容性得到改善，进而赋予橡胶良好的低滚阻性能；所制备的改性环氧植物油基增塑剂成本低，污染小，可再生，制备工艺简单，克服了石油系增塑剂对人体的毒害和对环境的污染问题，有利于工业化推广，解决了环氧植物油在橡胶配方中存在的滚阻较差等问题，即在保证增塑效果的同时赋予橡胶良好的低滚阻性能。

1.一种改性环氧植物油基增塑剂，其特征在于，其由含醚化合物与环氧植物油基原料反应而得。

2.根据权利要求1所述的改性环氧植物油基增塑剂，其特征在于，所述环氧植物油基原料选自植物基油脂的全部或部分环氧化产物。

3.根据权利要求1所述的改性环氧植物油基增塑剂，其特征在于，所述含醚化合物选自聚醚羧酸类、聚醚胺类、聚醚醇类中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的改性环氧植物油基增塑剂，其特征在于，其分子结构在环氧植物油基原料的部分或全部环氧基处开环引入聚醚链及羟基。

5.根据权利要求4所述的改性环氧植物油基增塑剂，其特征在于，当所述含醚化合物为聚醚羧酸时，所述聚醚链如式a所示，

6.根据权利要求1所述的改性环氧植物油基增塑剂，其特征在于，所述环氧植物油基原料的环氧值为1.50％-7.00％。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的改性环氧植物油基增塑剂的制备方法，其特征在于，所述包括以下步骤：将环氧植物油基原料与含醚化合物混合，于60-140℃加热搅拌反应，即得所述改性环氧植物油基增塑剂。

8.根据权利要求7所述的改性环氧植物油基增塑剂的制备方法，其特征在于，所述含醚化合物与所述环氧植物油基原料的质量比为15-150:100。

9.根据权利要求7所述的改性环氧植物油基增塑剂的制备方法，其特征在于，当所述含醚化合物为聚醚羧酸或聚醚醇时，还包括在环氧植物油基原料与含醚化合物的混合物中加入催化剂。

10.一种如权利要求1-5任一项所述的改性环氧植物油基增塑剂在橡胶材料中的应用。