CN102336925A - 一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法 - Google Patents
一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102336925A CN102336925A CN2011101895320A CN201110189532A CN102336925A CN 102336925 A CN102336925 A CN 102336925A CN 2011101895320 A CN2011101895320 A CN 2011101895320A CN 201110189532 A CN201110189532 A CN 201110189532A CN 102336925 A CN102336925 A CN 102336925A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid
- cobalt
- stearic acid
- ready denier
- pressed stearic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- -1 compound fatty acid cobalt salt Chemical class 0.000 title claims abstract description 27
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 title claims abstract description 24
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 55
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 47
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 17
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 16
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 16
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 13
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 11
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 10
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- AMFIJXSMYBKJQV-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);octadecanoate Chemical compound [Co+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O AMFIJXSMYBKJQV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 150000005837 radical ions Chemical class 0.000 claims description 5
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 claims description 4
- 229960004232 linoleic acid Drugs 0.000 claims description 4
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 abstract description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 10
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 abstract description 6
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 abstract description 5
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 abstract 4
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 7
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 6
- ZYECOAILUNWEAL-NUDFZHEQSA-N (4z)-4-[[2-methoxy-5-(phenylcarbamoyl)phenyl]hydrazinylidene]-n-(3-nitrophenyl)-3-oxonaphthalene-2-carboxamide Chemical compound COC1=CC=C(C(=O)NC=2C=CC=CC=2)C=C1N\N=C(C1=CC=CC=C1C=1)/C(=O)C=1C(=O)NC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 ZYECOAILUNWEAL-NUDFZHEQSA-N 0.000 description 5
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 4
- RSWGJHLUYNHPMX-ONCXSQPRSA-N abietic acid Chemical compound C([C@@H]12)CC(C(C)C)=CC1=CC[C@@H]1[C@]2(C)CCC[C@@]1(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-ONCXSQPRSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- YPIFGDQKSSMYHQ-UHFFFAOYSA-N 7,7-dimethyloctanoic acid Chemical compound CC(C)(C)CCCCCC(O)=O YPIFGDQKSSMYHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- KJONVQWTEXFKKS-UHFFFAOYSA-N cobalt;decanoic acid Chemical compound [Co].CCCCCCCCCC(O)=O KJONVQWTEXFKKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- IUGYQRQAERSCNH-UHFFFAOYSA-N pivalic acid Chemical compound CC(C)(C)C(O)=O IUGYQRQAERSCNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 3-(4-ethylcyclohexyl)propanoic acid 3-(3-ethylcyclopentyl)propanoic acid Chemical compound CCC1CCC(CCC(O)=O)C1.CCC1CCC(CCC(O)=O)CC1 HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEOIWYCWCDBOPA-UHFFFAOYSA-N 6-methyl-heptanoic acid Chemical compound CC(C)CCCCC(O)=O OEOIWYCWCDBOPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- DQLLMKQMTGYVEK-UHFFFAOYSA-J [Co++].[Co++].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O Chemical compound [Co++].[Co++].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O DQLLMKQMTGYVEK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法，其特征在于：所述制备方法是以硬脂酸、妥尔油脂肪酸和氢氧化钴为原料生成一种以硬脂酸钴和妥酸钴为主的复合型脂肪酸钴盐，所述硬脂酸与妥尔油脂肪酸配比计算按照其实测酸值计算，按照1~4份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。其制备的复合型脂肪酸钴盐具备混炼时与橡胶相溶性好、活性钴的释放量大及速率快对橡胶与钢丝粘合增进作用强、抗老化性能好以及价格便宜、污染少等优势特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法，属有机化工技术领域。
背景技术
脂肪酸钴盐是一种粘合剂，主要用于子午轮胎生产过程中，增加橡胶与钢丝的粘结强度。传统的硬脂酸钴由于其分子结构所限，活性钴的释放量及速率不及目前主流的钴盐系列(癸酸钴、硼酰化钴等)。为了解决活性钴的释放量及速率问题，目前有生产企业在生产过程中通过添加异辛酸、松香酸等有机弱酸来提高其钴含量，借此来提高硬脂酸钴的性能，事实上通过提高其微弱的钴含量来提升硬脂酸钴的粘合性能，其效果是极其有限的，而且所添加的部分有机弱酸事实证明对胶料的抗老化性能存在着反作用。
目前主流的钴盐系列其原材料有机酸（新癸酸、新戊酸等）主要是从石油中提取，而石油属于不可再生资源，06年BP世界能源统计指出以目前的开采速度计算，全球石油储量可供生产40年，寻找一种可再生的石油类有机酸的替代品意义重大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法，其制备的复合型脂肪酸钴盐具备混炼时与橡胶相溶性好、活性钴的释放量大及速率快对橡胶与钢丝粘合增进作用强、抗老化性能好以及价格便宜、污染少等优势特性。
本发明的目的是这样实现的：
一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法，所述制备方法是以硬脂酸、妥尔油脂肪酸（浮油脂肪酸）和氢氧化钴为原料生成一种以硬脂酸钴和妥酸钴为主的复合型脂肪酸钴盐，其反应机理方程式如下：
Co(OH)2 + 2CH3(CH2)16COOH→[CH3(CH2)16COO]2Co + 2H2O
Co(OH)2 + 2RmCOOH→(RmCOO)2Co+2H2O
也有部分钴键同时连接硬脂酸根离子及妥尔油脂肪酸根离子：
Co(OH)2 + RmCOOH + CH3(CH2)16COOH→RmCOOCoOOC(CH2)16 CH3 + 2H2O，
上式中RmCOOH是指妥尔油脂肪酸，主要包含油酸、亚油酸及其异构体的混合物，其主要成份为油酸，所述油酸分子式：
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH。
所述方法包括如下步骤：
(1)、按照1~4份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比；
(2)、先将妥尔油脂肪酸加热升温至60~70℃，在开启搅拌及回流的情况下加入硬脂酸，待硬脂酸全熔，控制温度在80℃以下；
(3)、缓慢加入2/3~3/4量的Co(OH)2，并缓慢升温至90℃~100℃，进行反应，并观察液面情况；
(4)、待反应平稳之后，再缓慢加入余下的Co(OH)2，继续以20~30℃/h的速度升温，关回流；
(5)、升温至180~200℃，保温使原料反应充分，制得成品。
本反应过程，以500L反应釜计，所需时间预计为8~10小时。
上述步骤（1）中硬脂酸与妥尔油脂肪酸配比计算按照其实测酸值计算，按照1~4份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。妥尔油脂肪酸配比过高易造成产品软化点过低，不利于产品造粒成型；妥尔油脂肪酸配比过低，产品分散性及活性下降。
步骤（2）中需要注意控制硬脂酸完全溶解时其物料温度在80℃以内，防止因温度过高、投入氢氧化钴后反应过于激烈而发生冲料事故。
步骤（3）、步骤（4）中分两次投入氢氧化钴并通过温度控制，减缓反应剧烈程度并给反应过程提供更多的缓冲空间，防止冲料事故的发生；另外通过采用两次加入氢氧化钴的方式，第二次加入时，游离钴会插接到第一次反应生成的物质中，使得最终的游离钴（即活性钴）量增加。
步骤（4）务必在反应趋于平稳之后，投料速度不能过快，防止因反应剧烈而冲料；升温速度不宜过快，以20~30℃/h的速度升温为宜。
作为本发明的优选方案：
步骤（1）中的硬脂酸与妥尔油脂肪酸配比计算按照其实测酸值计算，按照3份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比；
步骤（3）中Co(OH)2的投入量为3份，占其总量的3/4，步骤（4）中投入余下的1份Co(OH)2 。
本发明原材料性能要求及介绍如下：
妥尔油脂肪酸：酸值≥190 mgKOH/g，其中18碳酸含量应大于80%；松香含量≤5%；脂肪酸含量≥92%；颜色（加氏）号≤7。
妥尔油脂肪酸介绍：主要是油酸、亚油酸及其异构体的混合物。不溶于水。溶于乙醚、乙醇。可与碱反应。也可以发生醇化、氨(胺)化反应。妥尔油脂肪酸的品位，主要由它所含的松香酸及不皂化物数量、颜色和颜色稳定性决定。在造纸过程中，松木在加压条件下用碱煮解，松木中的脂肪酸和松香酸以钠皂形式溶解在碱液中得到“黑液皂”，用硫酸处理，得到粗妥尔油，经蒸馏而制得。
妥尔油脂肪酸主要存在于造纸废液（又称黑液皂）以及其他森林化工产品的副产物钠皂液中，现已有部分作为石油中提取的各类有机酸（例如新癸酸、新戊酸、环烷酸等各种碳素的酸）的替代品为原料制备的各牌号有机钴盐，既为有机钴盐制备开辟了一个新的原料来源，降低了生产成本，而其对橡胶与金属粘合增强性能又不亚于上述牌号的各类有机钴盐。
硬脂酸：酸值=205~215 mgKOH/g；碘值≤2.0 g/100g；皂化值=205~215（KOH/g/mg）；灰分≤0.5（550℃±25℃）/%。
硬脂酸介绍：又名十八烷酸，含18个碳原子的饱和脂肪酸，熔点为69.6℃，是构成动、植物油脂的一种主要成分。本品为白色或类白色有滑腻感的粉末或结晶性硬块，其剖面有微带光泽的细针状结晶；有类似油脂的微臭；在氯仿或乙醚中易溶，在乙醇中溶解，在水中几乎不溶。
Co(OH)2:粉红色鲜明，无结块现象，含水率≤2%，Co%≧61%。
Co(OH)2介绍：粉红色单斜或四方晶系结晶体。密度3．597g/cm3。熔点1100～1200℃。溶于酸及铵盐溶液，不溶于水和碱。与一些有机酸反应生成相应的钴肥皂。
橡胶与钢丝帘线粘合强度的测定结果显示，本发明的复合型钴盐相比单一的妥酸钴盐及单一的硬脂酸钴盐其胶料粘合水平要来的高，也比将妥酸钴盐和硬脂酸钴盐一比一配合后的混合物的胶料粘合水平要来的高。可认定为一个钴键同时连接硬脂酸根离子及妥尔油脂肪酸根离子相比单一的连接两个相同的硬脂酸根离子或妥尔油脂肪酸根离子其活性要高。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的复合型脂肪酸钴盐，其混炼时与橡胶相溶性好、活性钴的释放量大及速率快对橡胶与钢丝粘合增进作用强、抗老化性能好；另外，其制备多采用的原材料易得，既为有机钴盐制备开辟了一个新的原料来源，降低了生产成本，而其对橡胶与金属粘合增强性能又不亚于上述牌号的各类有机钴盐；且其原料可在造纸废液（又称黑液皂）以及其他森林化工产品的副产物钠皂液中提取，价格便宜、减少了污染，经济且环保。
具体实施方式
本发明复合型脂肪酸钴盐的制备方法是以硬脂酸及妥尔油脂肪酸（浮油脂肪酸）和氢氧化钴为原料生成一种以硬脂酸钴和妥酸钴为主的新型复合型脂肪酸钴盐，其反应机理方程式如下：
Co(OH)2 + 2CH3(CH2)16COOH→[CH3(CH2)16COO]2Co + 2H2O
Co(OH)2 + 2RmCOOH→(RmCOO)2Co+2H2O
也有部分钴键同时连接硬脂酸根离子及妥尔油脂肪酸根离子：
Co(OH)2 + RmCOOH + CH3(CH2)16COOH→RmCOOCoOOC(CH2)16 CH3 + 2H2O
上式中RmCOOH是指妥尔油脂肪酸，主要包含油酸、亚油酸及其异构体的混合物，其主要成份为油酸，所述油酸分子式：
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH。
所述方法包括如下步骤：
(1)、按照其实测酸值计算，将1~4份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比；
(2)、先将妥尔油脂肪酸加热升温至60~70℃，在开启搅拌及回流的情况下加入硬脂酸，待硬脂酸全熔，控制温度在80℃以下；
(3)、缓慢加入2/3~3/4量的Co(OH)2，并缓慢升温至90℃~100℃，进行反应，并观察液面情况；
(4)、待反应平稳之后，再缓慢加入余下的Co(OH)2，继续以20~30℃/h的速度升温，关回流；
(5)、升温至180~200℃，保温1小时使原料反应充分，开负压约30分钟至仅有微量馏出物为止；
(6)、泄负压，关加热、关搅拌放料；
(7)、预成型造粒。
实施例1：
按照1份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。
在带有水份收集器和回馏冷凝管的500ml三口烧瓶中加入妥尔油脂肪酸93.5g，升温至60~70℃，开搅拌，加入硬脂酸86g，升温至75~80℃时保温，待硬脂酸全熔缓慢加入20g氢氧化钴，控制升温速度防止冲料，当温度达到90~100℃时保温，待反应趋于平稳，继续加入10g氢氧化钴，均速升温（1.5小时）至180℃保温反应1小时，蒸出反应产物水，观察回流冷凝管无馏出物，关加热，放料。反应产物含钴量：9.7%，软化点（环球）：85℃，密度：1.01g/cm3，外观呈红紫色固体。
实施例2：
按照1份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。
在带有水份收集器、回馏冷凝管和真空泵的1000ml三口烧瓶中加入妥尔油脂肪酸187g，升温至60~70℃，开搅拌，加入硬脂酸172g，升温至75~80℃时保温，待硬脂酸全熔缓慢加入40g氢氧化钴，控制升温速度防止冲料，当温度达到90~100℃时保温，蒸出反应产物水，待反应趋于平稳，继续加入20g氢氧化钴，均速升温（3小时）至200℃保温反应1小时，打开真空泵，负压抽10分钟，观察回流冷凝管无馏出物，关闭真空泵泄压，关加热放料。反应产物含钴量：9.7%，软化点（环球）：86℃，密度：1.01g/cm3，外观呈红紫色固体。
实施例3
按照2份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。
在带有水份收集器、回馏冷凝管和真空泵的反应装置中加入妥尔油脂肪酸187g，升温至60~70℃，开搅拌，加入硬脂酸344g，升温至75~80℃时保温，待硬脂酸全熔缓慢加入65g氢氧化钴，控制升温速度防止冲料，当温度达到90~100℃时保温，蒸出反应产物水，待反应趋于平稳，继续加入25g氢氧化钴，均速升温（3小时）至180℃保温反应1小时，打开真空泵，负压抽10分钟，观察回流冷凝管无馏出物，关闭真空泵泄压，关加热放料。反应产物含钴量：9.7%，软化点（环球）：89℃，密度：1.01g/cm3，外观呈红紫色固体。
实施例4
按照3份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。
在带有水份收集器、回馏冷凝管和真空泵的反应装置中加入妥尔油脂肪酸187g，升温至60~70℃，开搅拌，加入硬脂酸516g，升温至75~80℃时保温，待硬脂酸全熔缓慢加入90g氢氧化钴，控制升温速度防止冲料，当温度达到90~100℃时保温，蒸出反应产物水，待反应趋于平稳，继续加入30g氢氧化钴，均速升温（3小时）至190℃保温反应1小时，打开真空泵，负压抽10分钟，观察回流冷凝管无馏出物，关闭真空泵泄压，关加热放料。反应产物含钴量：9.8%，软化点（环球）：90℃，密度：1.01g/cm3，外观呈红紫色固体。
实施例5
按照4份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。
在带有水份收集器、回馏冷凝管和真空泵的反应装置中加入妥尔油脂肪酸187g，升温至60~70℃，开搅拌，加入硬脂酸688g，升温至75~80℃时保温，待硬脂酸全熔缓慢加入110g氢氧化钴，控制升温速度防止冲料，当温度达到90~100℃时保温，蒸出反应产物水，待反应趋于平稳，继续加入40g氢氧化钴，均速升温（3小时）至200℃保温反应1小时，打开真空泵，负压抽10分钟，观察回流冷凝管无馏出物，关闭真空泵泄压，关加热放料。反应产物含钴量：9.8%，软化点（环球）：94℃，密度：1.01g/cm3，外观呈红紫色固体。
对比实验结果：
按照GB-T 16586-1996 《硫化橡胶与钢丝帘线粘合强度的测定》，对添加本发明的复合型钴盐及添加普通妥酸钴和硬脂酸钴的橡胶与钢丝帘线的粘合强度进行了测定。实验基本原理：将钢丝帘线包埋在一定形状的橡胶中进行硫化，然后在拉力机上测出每根钢丝沿钢丝抽向从橡胶中抽出来所需要的力。并观察或测定钢丝表面上的附胶量，用抽出力和附胶量两个参数来表征胶料粘合水平。
按照相同的胶料配方，其中钴盐的份量按照实际钴含量计算。同等条件下炼制胶料、硫化、老化及抽出。
实验结果（平均值）如下表：
| 添加钴盐名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 普通硬脂酸钴 | 普通妥酸钴 | 硬脂酸钴与妥酸钴1:1混合 | 普通癸尔酸钴 |
| 初始拉力（N） | 700 | 701 | 706 | 709 | 707 | 675 | 682 | 678 | 707 |
| 附胶（%） | ≥90 | ≥90 | ≥90 | ≥90 | ≥90 | ≥90 | ≥90 | ≥90 | ≥90 |
| 100℃，72h热空气老化后拉力（N） | 571 | 571 | 575 | 577 | 576 | 535 | 543 | 539 | 575 |
| 热老化性能变化率（%） | -18.4 | -18.5 | -18.2 | -18.1 | -18.2 | -20.7 | -20.6 | -20.6 | -18.7 |
| 5%盐水，7d盐水老化后拉力（N） | 550 | 550 | 552 | 553 | 552 | 501 | 509 | 506 | 548 |
| 盐水老化性能变化率（%） | -21.6 | -21.5 | -21.3 | -21.1 | -21.4 | -25.8 | -25.6 | -25.7 | -22.5 |
由上表可知：在附胶量相当的情况下，本发明的复合型钴盐在抽出力、热空气老化性能及盐水老化性能均优异于普通硬脂酸钴及普通妥酸钴。性能接近于甚至优于癸酸钴。其最优方案为实施例4，按照3份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。
Claims (4)
1. 一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法，其特征在于：所述制备方法是以硬脂酸、妥尔油脂肪酸和氢氧化钴为原料生成一种以硬脂酸钴和妥酸钴为主的复合型脂肪酸钴盐，其反应机理方程式如下：
Co(OH)2 + 2CH3(CH2)16COOH→[CH3(CH2)16COO]2Co + 2H2O
Co(OH)2 + 2RmCOOH→(RmCOO)2Co+2H2O
也有部分钴键同时连接硬脂酸根离子及妥尔油脂肪酸根离子：
Co(OH)2 + RmCOOH + CH3(CH2)16COOH→RmCOOCoOOC(CH2)16 CH3 + 2H2O；
上式中RmCOOH是指妥尔油脂肪酸，主要包含油酸、亚油酸及其异构体的混合物，其主要成份为油酸，所述油酸分子式：
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH；
所述硬脂酸与妥尔油脂肪酸配比计算按照其实测酸值计算，按照1~4份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。
2.根据权利要求1所述的一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
(1)、按照1~4份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比；
(2)、先将妥尔油脂肪酸加热升温至60~70℃，在开启搅拌及回流的情况下加入硬脂酸，待硬脂酸全熔，控制温度在80℃以下；
(3)、缓慢加入占其加入总量2/3~3/4量的Co(OH)2，并缓慢升温至90℃~100℃，进行反应，并观察液面情况；
(4)、待反应平稳之后，再缓慢加入余下的Co(OH)2，继续以20~30℃/h的速度升温，关回流；
(5)、升温至180~200℃，保温使原料反应充分，制得成品。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法，其特征在于：所述硬脂酸与妥尔油脂肪酸配比计算按照其实测酸值计算，按照3份Co(OH)2需要消耗的硬脂酸和1份Co(OH)2需要消耗的妥尔油脂肪酸进行配比。
4.根据权利要求3所述的一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中Co(OH)2的投入量为3份，占其总量的3/4，步骤（4）中投入余下的1份Co(OH)2 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110189532A CN102336925B (zh) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | 一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110189532A CN102336925B (zh) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | 一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102336925A true CN102336925A (zh) | 2012-02-01 |
| CN102336925B CN102336925B (zh) | 2012-10-10 |
Family
ID=45512902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110189532A Active CN102336925B (zh) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | 一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102336925B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103086869A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-05-08 | 大连爱柏斯化工有限公司 | 一种硬脂酸钴的制备方法 |
| CN103183843A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-07-03 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种含不饱和酸的新癸酸钴混合盐及其制备方法 |
| CN104086932A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-08 | 吉安市轻化科学技术研究所 | 樟籽核油混合酸钴改性树脂及其合成方法 |
| CN104788718A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-07-22 | 江阴市三良化工有限公司 | 一种高稳定性新癸酸钴混合盐制备方法 |
| CN104086932B (zh) * | 2014-07-25 | 2017-01-04 | 吉安市轻化科学技术研究所 | 樟籽核油混合酸钴改性树脂及其合成方法 |
| CN110759825A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-07 | 山东阳谷华泰化工股份有限公司 | 一种硬脂酸钴的合成方法 |
| CN114456441A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-10 | 江苏卡欧化工股份有限公司 | 一种硬脂酸钴粘合剂及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2354011A (en) * | 1942-01-06 | 1944-07-18 | Goodrich Co B F | Method of adhering rubber to metal and product thereof |
| JPS63139970A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | Bridgestone Corp | スチ−ル用接着剤ゴム組成物 |
| CN101723819A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-06-09 | 江阴市三良化工有限公司 | 以浮油脂肪酸为原料合成妥尔油脂肪酸钴的方法 |
| CN101864088A (zh) * | 2010-06-13 | 2010-10-20 | 宜兴市卡欧化工有限公司 | 复合型硬脂酸钴粘合增进剂的制备方法 |
-
2011
- 2011-07-07 CN CN201110189532A patent/CN102336925B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2354011A (en) * | 1942-01-06 | 1944-07-18 | Goodrich Co B F | Method of adhering rubber to metal and product thereof |
| JPS63139970A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | Bridgestone Corp | スチ−ル用接着剤ゴム組成物 |
| CN101723819A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-06-09 | 江阴市三良化工有限公司 | 以浮油脂肪酸为原料合成妥尔油脂肪酸钴的方法 |
| CN101864088A (zh) * | 2010-06-13 | 2010-10-20 | 宜兴市卡欧化工有限公司 | 复合型硬脂酸钴粘合增进剂的制备方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103086869A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-05-08 | 大连爱柏斯化工有限公司 | 一种硬脂酸钴的制备方法 |
| CN103183843A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-07-03 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种含不饱和酸的新癸酸钴混合盐及其制备方法 |
| CN103183843B (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-10 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种含不饱和酸的新癸酸钴混合盐及其制备方法 |
| CN104086932A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-08 | 吉安市轻化科学技术研究所 | 樟籽核油混合酸钴改性树脂及其合成方法 |
| CN104086932B (zh) * | 2014-07-25 | 2017-01-04 | 吉安市轻化科学技术研究所 | 樟籽核油混合酸钴改性树脂及其合成方法 |
| CN104788718A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-07-22 | 江阴市三良化工有限公司 | 一种高稳定性新癸酸钴混合盐制备方法 |
| CN104788718B (zh) * | 2015-04-15 | 2017-07-18 | 江阴市三良橡塑新材料有限公司 | 一种高稳定性新癸酸钴混合盐制备方法 |
| CN110759825A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-07 | 山东阳谷华泰化工股份有限公司 | 一种硬脂酸钴的合成方法 |
| CN114456441A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-10 | 江苏卡欧化工股份有限公司 | 一种硬脂酸钴粘合剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102336925B (zh) | 2012-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102336925B (zh) | 一种复合型脂肪酸钴盐的制备方法 | |
| CN101914219A (zh) | 一种复合环氧增塑剂的制备方法 | |
| CN104056724B (zh) | 一种赤铁矿反浮选捕收剂及其制备使用方法 | |
| CN102559108A (zh) | 一种高初粘力耐水的淀粉胶粘剂的制备方法 | |
| CN104830258B (zh) | 高防潮纤维板用改性脲醛树脂胶黏剂 | |
| CN106084806A (zh) | 基于氧化石墨改性松香的精密铸造蜡及其制备方法 | |
| CN102121208A (zh) | 一种造纸干强剂的制备方法 | |
| CN101509212A (zh) | 醚化氨基树脂纸张挺度剂的制备方法 | |
| CN102121207B (zh) | 一种造纸干强剂 | |
| CN103102462A (zh) | 一种腰果壳油改性酚醛树脂、制备方法及其应用 | |
| CN104448637A (zh) | 一种空气过滤用聚四氟乙烯薄膜的制备方法 | |
| CN100480466C (zh) | 阳离子松香中碱性施胶剂的制备方法 | |
| CN102121210A (zh) | 硬脂酸钙水性分散液及其制造方法 | |
| CN102127256A (zh) | 一种珍珠棉材料 | |
| CN104592483B (zh) | 环保型聚氨酯固化剂及其制备方法和应用 | |
| CN105669069A (zh) | 硅酸盐水泥用添加剂及制备方法 | |
| CN101869380B (zh) | 可降解草浆模塑餐饮具的生产方法 | |
| CN101704962B (zh) | 一种氯代烷氧基生物质增塑剂的制备方法 | |
| CN106622676B (zh) | 一种矿物浮选起泡剂及其制备方法和应用 | |
| CN102899007A (zh) | 一种钻井液用抗高温降粘剂及其制备方法 | |
| CN102277218A (zh) | 一种防止秸秆成型燃料结焦的抑制剂 | |
| CN103265912B (zh) | 一种含有活性白土的包装用胶粘剂及其制备方法 | |
| CN100485017C (zh) | 一种氧化石蜡皂生产方法 | |
| CN102352005A (zh) | 一种利用造纸废液制作深井钻井液添加剂的工艺方法 | |
| CN102399516A (zh) | 耐热交联阳离子淀粉胶黏剂的制备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214421 Jiangsu city of Wuxi province Jiangyin Huashi Town Industrial Park, Hongxing Road, No. 88 Patentee after: JIANGYIN SANLIANG RUBBER NEW MATERIAL CO.,LTD. Address before: 214421 Jiangsu city of Wuxi province Jiangyin Huashi Town Industrial Park, Hongxing Road, No. 88 Patentee before: Jiangyin Sanliang Chemical Co.,Ltd. |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A preparation method of composite fatty acid cobalt salt Granted publication date: 20121010 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Wuxi branch Pledgor: JIANGYIN SANLIANG RUBBER NEW MATERIAL CO.,LTD. Registration number: Y2024980019304 |