CN111073054B

CN111073054B - 一种抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂及其制备方法

Info

Publication number: CN111073054B
Application number: CN201911227101.1A
Authority: CN
Inventors: 左明明; 高小刚; 梅海波; 傅秋明; 李贵豪; 孙菁
Original assignee: JIANGSU KAOU CHEMICAL CO Ltd; Changshu Institute of Technology
Current assignee: JIANGSU KAOU CHEMICAL CO Ltd; Changshu Institute of Technology
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2039-12-04
Also published as: CN111073054A

Abstract

本发明公开了一种抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂及其制备方法，原料包括：松香甘油酯、C5/C9共聚树脂、改性萜烯树脂、12‑羟基硬脂酸、ε‑己内酯、单质硫、硫酸锌、二氯甲烷，采用新颖的微胶囊制备技术，将单质硫包载进抗湿滑树脂基复合材料中，制得抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂，将该抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂添加到橡胶里，既可有效解决橡胶硫化生产过程中普遍存在的“喷霜”难题，又可有效提高橡胶的力学和抗湿滑性能。

Description

一种抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂及其制备方法

技术领域

本发明属于新型精细化工材料的技术领域，具体涉及到一种抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂及其制备方法。

背景技术

随着全球经济的快速发展及汽车保有量迅猛增加，社会对橡胶的需求日益增加。2018年全球橡胶消耗量约5000万吨，其中汽车消耗占70%左右，建筑建材消耗约占17%，机电消耗约占7%，石化约占2%，生活医用约占4%。可见，橡胶在交通运输、建筑电子、宇航、石化，农业、机械、军事、水利各工业部门以及信息产业、人民生活等各方面都获得了广泛应用，已成为人们无法离开的重要物资。

橡胶由线性或带支链的线性大分子构成，具有柔软、硬度低、低温变硬、高温变软、不耐老化以及保持形状能力差等缺陷。因此橡胶需要通过硫化促进剂、填充补强剂、防护剂、增塑剂等配合剂处理才能满足工业的使用要求。

单质硫作为橡胶中重要的硫化促进剂，被广泛应用于天然橡胶和各种合成橡胶的生产中，它具有稳定的斜方晶型，每个硫分子由八个硫原子构成，呈八元环形皇冠状结构。在一定的温度和压力下，单质硫参与橡胶的硫化过程，自身八元环发生断裂产生自由基，从而与橡胶大分子发生化学作用生成一个或多个硫原子的连接使之交联形成三维空间网状结构，硫化后的橡胶其弹性、硬度、拉伸等性能都能得到较大的改善。随着温度的升高，单质硫在胶料中的溶解度随之增大，最终溶解成稳定的溶液。然而，当胶料冷却后，部分溶解的单质硫会以微结晶态重新离开胶料体系并迁移到胶料的表面，形成橡胶生产中所谓的“喷霜”现象。喷霜现象不仅会破坏硫磺在胶料中分散的均匀性，降低硫化胶的质量，而且会降低胶料表面的粘附能力，给生产造成困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种能够有效解决橡胶硫化生产过程中普遍存在的“喷霜”难题，又可有效提高橡胶的力学和抗湿滑性能的一种抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂，按照重量百分比计，原料包括：松香甘油酯 7%~9%、C5/C9共聚树脂 6%~8%、改性萜烯树脂 4%~5%、12-羟基硬脂酸 2%~3%、ε-己内酯 0.7%~0.9%、单质硫 10%~12%、硫酸锌 0.4%~0.5%、二氯甲烷1.6%~69.9%。

一种抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤（1）：制备抗湿滑树脂，按照原料配比比例将松香甘油酯、C5/C9共聚树脂、改性萜烯树脂加温熔化，保持温度140℃，接着加入钛酸酯偶联剂搅拌反应30分钟；然后加入定量的2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷，保持温度，继续搅拌反应2小时，制得抗湿滑树脂；

步骤（2）：制备多功能橡胶硫化促进剂，按照原料配比比例将二氯甲烷、12-羟基硬脂酸和ε-己内酯放入三口烧瓶中，向烧瓶中加入原料配比比例的单质硫和硫酸锌以及步骤（1）中制得的抗湿滑树脂，于室温下（25℃）搅拌反应45分钟后，升高反应温度至65℃并继续反应4小时，得到抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂。

本发明的有益效果是：

本发明采用新颖的微胶囊制备技术，将单质硫包载进抗湿滑树脂基复合材料中，制得抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂。该多功能橡胶硫化促进剂添加到橡胶里，既可有效解决橡胶硫化生产过程中普遍存在的“喷霜”难题，又可有效提高橡胶的力学和抗湿滑性能。

附图说明

图1为本发明的扫描电镜图。

图2为本发明的透射电镜图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

实施例2

各原料百分比为：松香甘油酯7%、C5/C9共聚树脂6%、改性萜烯树脂4%、12-羟基硬脂酸2%、ε-已内酯0.7%、单质硫10%、硫酸锌0.4%，其余为二氯甲烷，合计100%。

实施例3

各原料百分比为：松香甘油酯9%、C5/C9共聚树脂8%、改性萜烯树脂5%、12-羟基硬脂酸3%、ε-已内酯0.9%、单质硫12%、硫酸锌0.5%，其余为二氯甲烷，合计100%。

实施例4

各原料百分比为：松香甘油酯8%、C5/C9共聚树脂7%、改性萜烯树脂4.5%、12-羟基硬脂酸2.5%、ε-已内酯0.8%、单质硫11%、硫酸锌0.45%，其余为二氯甲烷，合计100%。

实施例5

各原料百分比为：松香甘油酯7.5%、C5/C9共聚树脂7.5%、改性萜烯树脂4%、12-羟基硬脂酸3%、ε-已内酯0.75%、单质硫12%、硫酸锌0.5%，其余为二氯甲烷，合计100%。

实施例6

各原料百分比为：松香甘油酯8.5%、C5/C9共聚树脂6.5%、改性萜烯树脂5%、12-羟基硬脂酸2.5%、ε-已内酯0.85%、单质硫10.5%、硫酸锌0.45%，其余为二氯甲烷，合计100%。

产品表征结果：

从附图1中可见：所制备的抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂呈不规则形态，表面被一层粗糙的抗湿滑树脂包载，粒径在7 μm左右。

从附图2中可见：所制备的抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂形态与附图1基本相似，单质硫被包载进抗湿滑树脂材料中。

添加本发明的抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂后对轮胎胶料物性及动态力学性能的影响试验数据如表1所示：

表1 抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂对轮胎胶料物性及动态力学性能的影响

项目	配方1	配方2
			添加量%	0	2.8
Tg/<sup>o</sup>C	-14.31	-11.05
			Tanδ/0<sup> oC</sup>	0.126	0.781
喷霜现象	明显	无

试验总结：

表1中“配方1”为传统配方，“配方2”为添加了本发明的抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂的配方。

从表1可见：胶料硫化生产过程中加入本发明的抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂后，胶料0℃时的喷霜问题得到明显改善，同时胶料的损耗因子tanδ值较空白样也有明显提升，具有更佳的使用效果。

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂，其特征在于：按照重量百分比计，原料包括：松香甘油酯 7%~9%、C5/C9共聚树脂 6%~8%、改性萜烯树脂 4%~5%、12-羟基硬脂酸 2%~3%、ε-己内酯 0.7%~0.9%、单质硫 10%~12%、硫酸锌 0.4%~0.5%、二氯甲烷1.6%~69.9%。

2.一种如权利要求1所述的抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（2）：制备多功能橡胶硫化促进剂，按照原料配比比例将二氯甲烷、12-羟基硬脂酸和ε-己内酯放入三口烧瓶中，向烧瓶中加入原料配比比例的单质硫和硫酸锌以及步骤（1）中制得的抗湿滑树脂，于室温下25℃搅拌反应45分钟后，升高反应温度至65℃并继续反应4小时，得到抗湿滑树脂基多功能橡胶硫化促进剂。