CN101531777A - 一种橡胶塑解剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种橡胶塑解剂，由下述用量的原料制备而得：C8－C22脂肪酸，苯甲酸，壬二酸，钴化合物，铁化合物，镍化合物，酞菁蓝，锌化合物；所述制备方法包括：将C8－C22脂肪酸置于反应器中，搅拌加热至80～90℃加入苯甲酸、壬二酸、钴化合物、铁化合物、镍化合物、酞菁蓝、锌化合物，在100－150℃保温20～60min，真空抽去水份后，放料即得橡胶塑解剂产物。本发明的橡胶塑解剂可快速降低胶料门尼粘度、促进炭黑和配合剂分散，可改善硫化胶物理性能，同时具有较好的抗硫化返还原性能。

Description

一种橡胶塑解剂
(一)技术领域
本发明涉及一种橡胶塑解剂。
(二)背景技术
橡胶塑解剂分为化学塑解剂和物理塑解剂两类。化学塑解剂在热氧作用下产生游离基，切断橡胶分子长链，并可梳理缠绕的分子链，从而起到塑炼的效果。化学塑解剂能缩短塑炼时间，提高塑炼效率，然而国内使用的化学塑解剂五氯硫酚类会对环境造成污染，国际上早已淘汰。橡胶物理塑解剂又称物理增塑剂，在混炼时起内润滑的作用，其组成是可溶于橡胶的高级脂肪酸锌皂。橡胶塑炼是橡胶制品生产工艺中的重要工序。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有良好的化学塑解性和物理塑解性的橡胶塑解剂。
一种橡胶塑解剂，由下述用量的原料制备而得：
C8-C22脂肪酸               100重量份，
苯甲酸                     0.1-30重量份，
壬二酸                     0.1-15重量份，
钴化合物                   0.01-10重量份，
铁化合物                   0.01-5重量份，
镍化合物                   0.01-5重量份，
酞菁蓝                     0.01-10重量份，
锌化合物                   锌化合物的摩尔用量为脂肪酸、苯甲酸、壬二酸三者摩尔数之和的1/3～1/3；
所述制备方法包括：将C8-C22脂肪酸置于反应器中，搅拌加热至80～90℃加入苯甲酸、壬二酸、钴化合物、铁化合物、镍化合物、酞菁蓝、锌化合物，在100-150℃保温20～60min，真空抽去水份后，放料即得橡胶塑解剂产物。
优选地，所述原料的用量为：
C8-C22脂肪酸                100重量份，
苯甲酸                      1-20重量份，
壬二酸                      1-10重量份，
钴化合物                    0.1-3重量份，
铁化合物                    0.1-3重量份，
镍化合物                    0.1-3重量份，
酞菁蓝                      0.5-8重量份。
优选地，所述锌化合物的摩尔用量为脂肪酸、苯甲酸、壬二酸三者摩尔数之和的1/2。
优选地，所述C8-C22脂肪酸选自下列之一或二种以上的任意混合物：牛羊油脂肪酸、猪油脂肪酸、大豆油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、辛酸、癸酸。
优选地，所述的钴化合物选自下列之一或二种以上的任意混合物：氧化钴、碳酸钴、醋酸钴、环烷酸钴、异辛酸钴。
优选地，所述的镍化合物选自下列之一或二种以上的任意混合物：氧化镍、氯化镍、醋酸镍。
优选地，所述的铁化合物选自下列之一或二种的任意混合物：氧化铁、氢氧化铁。
优选地，所述的锌化合物选自下列之一或二种的任意混合物：氧化锌、氢氧化锌。
优选地，所述制备方法包括：将脂肪酸加到反应釜中，搅拌加热至85℃，加入苯甲酸、壬二酸、醋酸钴、醋酸镍、氧化铁、酞菁蓝，搅拌10min，加入氧化锌，在100-150℃保温30min，真空抽去水份后，放料即得橡胶塑解剂产物。
本发明中所述的各原料均可以通过商业途径获得。
本发明中，脂肪酸与各金属化合物发生螯合反应，制得的橡胶塑解剂兼具化学塑解剂和物理塑解剂的特点，具有下述有益效果：
1、可快速降低胶料门尼粘度，促进炭黑和配合剂分散；
2、可改善硫化胶物理性能，同时具有较好的抗硫化返还原性能；
3、提高生产效率，降低能耗；
4、反应简单只要一步反应，且不产生废水废渣；
5、产品无毒，使用方便。
(四)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
400kg(1.5kmol)混合脂肪酸(猪油脂肪酸+辛酸)，加到1000L反应釜，搅拌加热至85℃，加入苯甲酸30kg，壬二酸5kg，醋酸钴1.5kg，醋酸镍3kg，氧化铁3kg，酞菁蓝5kg，搅拌10min，加入氧化锌75kg，在100-150℃保温30min，真空抽去水份后，放料即得脂肪酸鏊合塑解剂。整个过程无废渣废水产生。
产品的各项指标为：
外观；蓝绿色固体
碘值；40-50
熔点：98-104℃
密度；1.07-1.12g/cm3。
实施例2
400kg(1.5kmol)脂肪酸(牛羊油脂肪酸)，加到1000L反应釜，搅拌加热至85℃，加入苯甲酸30kg，壬二酸25kg，环烷酸钴1.5kg，氯化镍3kg，氧化铁3kg，酞菁蓝5kg，搅拌10min，加入氧化锌75kg，在100-150℃保温30min，真空抽去水份后，放料即得脂肪酸鏊合塑解剂。
实施例3
400kg(1.5kmol)混合脂肪酸(大豆油脂肪酸+癸酸)，加到1000L反应釜，搅拌加热至85℃，加入苯甲酸30kg，壬二酸25kg，环烷酸钴1.5kg，氯化镍3kg，氧化铁3kg，酞菁蓝5kg，搅拌10min，加入氧化锌75kg，在100-150℃保温30min，真空抽去水份后，放料即得脂肪酸鏊合塑解剂。
实施例4
400kg(1.5kmol)混合脂肪酸(大豆油脂肪酸)，加到1000L反应釜，搅拌加热至85℃，加入苯甲酸50kg，壬二酸5kg，环烷酸钴1.5kg，氯化镍3kg，氧化铁3kg，酞菁蓝5kg，搅拌10min，加入氧化锌75kg，在100-150℃保温30min，真空抽去水份后，放料即得脂肪酸鏊合塑解剂。
实施例5塑解剂塑解效果实验
工艺步骤
在密炼机中混炼，密炼条件：油浴70℃，转速80转/分。生胶100份，塑解剂1份，小料9份，炭黑N220 45份，芳烃油5份，排料，在开放式炼胶机上降温后加入硫黄2.5份，促进剂0.5份，薄通四次后下片。上述份数均为重量份。
表1  本发明塑解剂与传统塑解剂性能对比
Figure A200910097074D00081
Figure A200910097074D00091
＊：胶料正点的硫化条件为160×15’。

Claims (9)

1、一种橡胶塑解剂，其特征在于由下述用量的原料制备而得：
C8-C22脂肪酸                      100重量份，
苯甲酸                            0.1-30重量份，
壬二酸                            0.1-15重量份，
钴化合物                          0.01-10重量份，
铁化合物                          0.01-5重量份，
镍化合物                          0.01-5重量份，
酞菁蓝                            0.01-10重量份，
锌化合物                          锌化合物的摩尔用量为脂肪酸、苯甲酸、壬二酸三者摩尔数之和的1/3～1/3；
所述制备方法包括：将C8-C22脂肪酸置于反应器中，搅拌加热至80～90℃加入苯甲酸、壬二酸、钴化合物、铁化合物、镍化合物、酞菁蓝、锌化合物，在100-150℃保温20～60min，真空抽去水份后，放料即得橡胶塑解剂产物。
2、如权利要求1所述的橡胶塑解剂，其特征在于：所述原料的用量为：
C8-C22脂肪酸                         100重量份，
苯甲酸                               1-20重量份，
壬二酸                               1-10重量份，
钴化合物                             0.1-3重量份，
铁化合物                             0.1-3重量份，
镍化合物                             0.1-3重量份，
酞菁蓝                               0.5-8重量份。
3、如权利要求1所述的橡胶塑解剂，其特征在于：所述锌化合物的摩尔用量为脂肪酸、苯甲酸、壬二酸三者摩尔数之和的1/2。
4、如权利要求1所述的橡胶塑解剂，其特征在于：所述C8-C22脂肪酸选自下列之一或二种以上的任意混合物：牛羊油脂肪酸、猪油脂肪酸、大豆油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、辛酸、癸酸。
5、如权利要求1所述的橡胶塑解剂，其特征在于：所述的钴化合物选自下列之一或二种以上的任意混合物：氧化钴、碳酸钴、醋酸钴、环烷酸钴、异辛酸钴。
6、如权利要求1所述的橡胶塑解剂，其特征在于：所述的镍化合物选自下列之一或二种以上的任意混合物：氧化镍、氯化镍、醋酸镍。
7、如权利要求1所述的橡胶塑解剂，其特征在于：所述的铁化合物选自下列之一或二种的任意混合物：氧化铁、氢氧化铁。
8、如权利要求1所述的橡胶塑解剂，其特征在于：所述的锌化合物选自下列之一或二种的任意混合物：氧化锌、氢氧化锌。
9、如权利要求1所述的橡胶塑解剂，其特征在于所述制备方法包括：将脂肪酸加到反应釜中，搅拌加热至85℃，加入苯甲酸、壬二酸、醋酸钴、醋酸镍、氧化铁、酞菁蓝，搅拌10min，加入氧化锌，在100-150℃保温30min，真空抽去水份后，放料即得橡胶塑解剂产物。
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