对氨基水杨酸镧在天然橡胶中的应用研究
作者单位：内蒙古科技大学材料与冶金学院 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室 内蒙古自治区稀土湿法冶金与轻稀土应用重点实验室
会议名称：《中国稀土学会第四届青年学术会议》
会议日期：2023年
学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学]
摘 要：随着橡胶工业的不断发展和人们环保意识的提高,制备环保、无毒、成本低廉的多功能橡胶助剂已成为橡胶工业的发展方向。相关研究发现,稀土元素具有较大的原子半径和4f轨道,其化合物可作为新型环保的硫化促进剂和抗氧化剂应用于橡胶工业中。稀土助剂能够有效地促进橡胶的硫化、增强其交联网络并提高橡胶制品的抗热氧老化能力,很大程度上弥补现有助剂的不足。本文合成了一种新型环保的多功能稀土橡胶助剂——对氨基水杨酸镧,并研究其对天然橡胶的硫化性能、抗热氧老化性能的影响。对氨基水杨酸镧作为硫化促进剂应用于天然橡胶。结果表明,对氨基水杨酸镧的加入可以有效地缩短正硫化时间T,并且促进天然橡胶的交联。通过对天然橡胶硫化反应过程进行动力学计算发现,当对氨基水杨酸镧的添加量逐渐增加时,硫化胶交联前驱体分解产生活性中间体的反应活性增加,活化能E先降低后升高。当添加量为1.2 phr,添加对氨基水杨酸镧的E达到最小值108.195 kJ/mol,说明此时硫化活性最好。对氨基水杨酸镧作为抗氧化剂应用于天然橡胶。结果表明,对氨基水杨酸镧能够提高天然橡胶热氧降解的特征温度和热氧降解活化能,增加其热氧稳定性,使硫化胶的热氧降解行为不容易发生。其中,空白胶料的热氧降解活化能为149.311 kJ/mol,添加对氨基水杨酸镧的硫化胶热氧降解活化能为175.673 kJ/mol,高于空白橡胶,这表明对氨基水杨酸镧具有较好的抗热氧老化能力。