CN104725663A - 一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂 - Google Patents

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刘振锋
张立
戴圣佳
王廷山
胡景晨
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Abstract

本发明公开了一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，按照质量的原料包括：C8～C22脂肪酸900～1100Kg和锌化合物120～175Kg。所述的脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂的制备方法，包括以下步骤：第一步、投入脂肪酸；第二步、投入锌化合物；第三步、真空抽水；第四步、产品造粒；第五步、产品包装；所述脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂易混入胶料且不喷霜，具有增塑及润滑功能。可降低加工时胶料温度，缩短炼胶时间，提高生产效率，并大幅度降低能量消耗，还具有降低混炼胶门尼粘度、提高分散度、降低胶料的生热、改善胶料的加工工艺和物理机械性能等优点，适用于NR、BR、SBR、NBR等橡胶的加工。

Description

一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂
技术领域
本发明涉及橡胶生产助剂领域，具体是一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂。
背景技术
橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。橡胶生产过程中需要使用助剂，随着橡胶工业的不断发展和人们环保意识的增强，制备无毒无害、高效、多功能、低成本以及符合“绿色化学”要求的多功能橡胶助剂成为橡胶工业发展的方向。
橡胶加工助剂泛指在橡胶各个环节中起辅助加工，并能排除在加工过程中所遇到困难的专用助剂。随着橡胶加工工艺的发日益展，橡胶多功能性加工助剂也应用而生，其与传统的橡胶加工助剂相比，具有多功能性、高效、低用量等特征。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，按照质量的原料包括：C8～C22脂肪酸900～1100Kg和锌化合物120～175Kg。
作为本发明进一步的方案：一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，按照质量的原料包括：C8～C22脂肪酸1100Kg和锌化合物165Kg。
作为本发明再进一步的方案：所述C8～C22脂肪酸为牛羊油脂肪酸、猪油脂肪酸、大豆油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、辛酸、癸酸中的一种或几种混合；所述锌化合物为氧化锌、氢氧化锌中的一种或两种混合。
作为本发明再进一步的方案：所述锌化合物为氧化锌。
作为本发明再进一步的方案：所述的脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步、投入脂肪酸：将定量的C8～C22脂肪酸置于反应釜中，搅拌加热；
第二步、投入锌化合物：当反应釜中的C8～C22脂肪酸温度达到95～100℃时，先加入锌化合物总量的1/2或1/3，等反应后、有大量蒸汽冒出时，再依次加入剩余锌化合物，为了防止瀑料，加锌化合物时可据实际反映情况控制加料时的速度；
第三步、真空抽水：待第二步中的锌化合物加完，且等反应完毕、有大量蒸汽冒出时，进行抽真空，此时温度控制在100～150℃，要求真空度达到-0.06MPa以上保持20～30分钟，溶液呈透亮状态；
第四步、产品造粒：将第三步中反应好的澄清透亮的溶液放入中转储罐并开始造粒；
第五步、产品包装：将第四步中造粒好的产品取样检测合格后，包装、入库。
作为本发明再进一步的方案：所述第三步中抽真空的温度控制在125℃，要求真空度达到-0.06MPa以上保持25分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、所述脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂具有增塑及润滑功能，用于天然橡胶和合成橡胶的塑炼和混炼，可降低生胶和胶料的门尼粘度，提高胶料流动性，改善胶料整体加工性能，可降低塑炼和混炼温度，缩短生胶塑炼和橡胶混炼时间，提高生产效率，并大幅度降低能量消耗。2、所述脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂可提高硫化胶的定伸应力，并提高炭黑、白炭黑在胶料中的分散性，起分散剂的作用。还具有降低生热、提高撕裂强度等物理力学性能的功效。3、所述脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂还可提高橡胶制品的尺寸稳定性及合格率，对硫化胶的硫化特性无不利影响，亦不影响对金属和纤维的粘合。所述脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂适用于NR、BR、SBR、NBR等橡胶的加工。
附图说明
图1为脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，按照质量的原料包括：C8～C22脂肪酸950Kg和锌化合物125Kg；所述C8～C22脂肪酸为牛羊油脂肪酸、猪油脂肪酸、大豆油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、辛酸、癸酸的混合物；所述锌化合物为氧化锌、氢氧化锌的混合物。
所述脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步、投入脂肪酸：将950Kg的C8～C22脂肪酸置于2000L不锈钢反应釜中，搅拌加热；
第二步、投入锌化合物：当反应釜中的C8～C22脂肪酸温度达到95℃时，先加入62.5Kg的锌化合物，等反应后、有大量蒸汽冒出时，再依次加入剩余62.5Kg锌化合物，为了防止瀑料，加锌化合物时可据实际反映情况控制加料时的速度；
第三步、真空抽水：待第二步中的锌化合物加完，且等反应完毕、有大量蒸汽冒出时，用水喷射真空机组进行抽真空，此时温度控制在100℃，要求真空度达到-0.06MPa以上保持20分钟，溶液呈透亮状态；
第四步、产品造粒：将第三步中反应好的澄清透亮的溶液放入3000L中转储罐并用SCF型回转钢带造粒机开始造粒；
第五步、产品包装：将第四步中造粒好的产品取样检测合格后，DCS-50型定量包装机进行包装、入库。
实施例2
一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，按照质量的原料包括：C8～C22脂肪酸1000Kg和锌化合物150Kg；所述C8～C22脂肪酸为大豆油脂肪酸、棕榈油脂肪酸的混合物；所述锌化合物为氧化锌。
所述脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步、投入脂肪酸：将1000Kg的C8～C22脂肪酸置于2000L不锈钢反应釜中，搅拌加热；
第二步、投入锌化合物：当反应釜中的C8～C22脂肪酸温度达到97℃时，先加入50Kg的锌化合物，等反应后、有大量蒸汽冒出时，再依次加入剩余100Kg锌化合物，为了防止瀑料，加锌化合物时可据实际反映情况控制加料时的速度；
第三步、真空抽水：待第二步中的锌化合物加完，且等反应完毕、有大量蒸汽冒出时，用水喷射真空机组进行抽真空，此时温度控制在125℃，要求真空度达到-0.06MPa以上保持25分钟，溶液呈透亮状态；
第四步、产品造粒：将第三步中反应好的澄清透亮的溶液放入3000L中转储罐并用SCF型回转钢带造粒机开始造粒；
第五步、产品包装：将第四步中造粒好的产品取样检测合格后，DCS-50型定量包装机进行包装、入库。
实施例3
一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，按照质量的原料包括：C8～C22脂肪酸1050Kg和锌化合物175Kg；所述C8～C22脂肪酸为牛羊油脂肪酸、猪油脂肪酸的混合物；所述锌化合物为氢氧化锌。
所述脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步、投入脂肪酸：将1050Kg的C8～C22脂肪酸置于2000L不锈钢反应釜中，搅拌加热；
第二步、投入锌化合物：当反应釜中的C8～C22脂肪酸温度达到100℃时，先加入87.5Kg的锌化合物，等反应后、有大量蒸汽冒出时，再依次加入剩余87.5Kg锌化合物，为了防止瀑料，加锌化合物时可据实际反映情况控制加料时的速度；
第三步、真空抽水：待第二步中的锌化合物加完，且等反应完毕、有大量蒸汽冒出时，用水喷射真空机组进行抽真空，此时温度控制在150℃，要求真空度达到-0.06MPa以上保持30分钟，溶液呈透亮状态；
第四步、产品造粒：将第三步中反应好的澄清透亮的溶液放入3000L中转储罐并用SCF型回转钢带造粒机开始造粒；
第五步、产品包装：将第四步中造粒好的产品取样检测合格后，DCS-50型定量包装机进行包装、入库。
所述脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂的原材料检测指标如下：(1)脂肪酸，酸脂大于200，碘值30～60，颜色4#；(2)锌化合物，锌含量大于98.5％，灼烧减量小于0.2，颜色白色粉末。
脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂在胶料中的使用效果附下表。
*胶料正点的硫化条件160℃×15分。
从上表可以看出，胶料配方中加入此橡胶多功能性加工助剂，对胶料有明显降低门尼粘度的作用；对胶料的硫化速度和加工安全性没有影响；在抗天然胶过硫返原方面有一定的作用；对硫化胶的性能不仅没有影响，有些性能还有不同程度的提高，比较突出的是过硫点的性能保持率比较高，而且可以降低胶料在动态条件下的生热。综上所述，该橡胶多功能加工助剂综合应用效果显著，应用前景广阔。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，其特征在于，按照质量的原料包括：C8～C22脂肪酸900～1100Kg和锌化合物120～175Kg。
2.根据权利要求1所述的脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，其特征在于，按照质量的原料包括：C8～C22脂肪酸1100Kg和锌化合物165Kg。
3.根据权利要求1所述的脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，其特征在于，所述C8～C22脂肪酸为牛羊油脂肪酸、猪油脂肪酸、大豆油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、辛酸、癸酸中的一种或几种混合；所述锌化合物为氧化锌、氢氧化锌中的一种或两种混合。
4.根据权利要求3所述的脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂，其特征在于，所述锌化合物为氧化锌。
5.一种如权利要求1-4任一所述的脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、投入脂肪酸：将定量的C8～C22脂肪酸置于反应釜中，搅拌加热；
第二步、投入锌化合物：当反应釜中的C8～C22脂肪酸温度达到95～100℃时，先加入锌化合物总量的1/2或1/3，等反应后、有大量蒸汽冒出时，再依次加入剩余锌化合物，为了防止瀑料，加锌化合物时可据实际反映情况控制加料时的速度；
第三步、真空抽水：待第二步中的锌化合物加完，且等反应完毕、有大量蒸汽冒出时，进行抽真空，此时温度控制在100～150℃，要求真空度达到-0.06MPa以上保持20～30分钟，溶液呈透亮状态；
第四步、产品造粒：将第三步中反应好的澄清透亮的溶液放入中转储罐并开始造粒；
第五步、产品包装：将第四步中造粒好的产品取样检测合格后，包装、入库。
6.根据权利要求3所述的脂肪酸锌皂类橡胶多功能助剂的制备方法，其特征在于，所述第三步中抽真空的温度控制在125℃，要求真空度达到-0.06MPa以上保持25分钟。
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