新型橡膠硫化活性促進劑的製備方法
2023-04-24 12:40:46 1
專利名稱：新型橡膠硫化活性促進劑的製備方法
專利說明 本發明涉及橡膠硫化活性促進劑的製備方法，特別涉及一種硫化脂肪酸鋅類的橡膠硫化活性促進劑(簡稱促進劑)的製備方法。
現有的橡膠硫化活性促進劑品種繁多，常用的有商品名稱為DM、DZ和D等的促進劑。其中促進劑DM是天然膠、合成膠、再生膠通用型的促進劑，其結構為
促進劑DM以2-硫醇基苯並噻唑為原料，用亞硝酸鈉為氧化劑，在酸性介質中通入空氣進行氧化而製得。本品有毒，刺激黏膜和皮膚，能引起皮炎和難以治療地皮膚潰瘍，生產時對環境有汙染。
促進劑DZ是通用型的後效性促進劑，其分子式為
該促進劑的製備方法如下先由次氯酸鈉與二環己胺反應製得氯代二環己胺;再將分子式為
的促進劑M與氫氧化鈉反應製取2-硫醇基苯並噻唑鈉鹽;最後將氯代二環己胺與2-硫醇基苯噻唑縮合成粗品，精製後即得產品。此種促進劑亦有毒性，且帶苦味，生產所用的原料二環己胺毒性較大，對操作人員和環境均有不利影響。
促進劑D是用於天然橡膠與合成橡膠的中速促進劑，其結構為
該促進劑是先用二硫化碳與苯胺縮合製得二苯基硫脲，後者在40-70℃溫度下與氧化鉛、氨水及硫酸銨一起製成二苯胍的硫酸鹽。該促進劑也有毒，對皮膚有刺激性，生產過程易汙染環境。
綜上所述，常用的這些硫化活性促進劑往往具有毒性，而且結構複雜，原料緊缺，價格昂貴，儘管如此，市場供應仍日趨緊張。
本發明的目的在於提供一種新型橡膠硫化活性促進劑的製備方法，該法對操作人員和環境均無不利影響。
本發明的另一目的是提供一種性能優良、價格合理的無毒橡膠硫化活性促進劑。
本發明的目的是通過下述方式實現的通過加熱，使可溶性的脂肪酸鹽、硫化物和鋅鹽在水相中進行複分解反應 式中R為C15-20的烷基(包括直鏈烷基和環烷基)或烯基。由此生成硫化脂肪酸鋅沉澱。沉澱物經分離、洗滌和乾燥即成產品，其分子結構為
上述脂肪酸鹽、硫化物和鋅鹽的摩爾配料比為(1.5-2.5)∶(0.8-1.4)∶(1.5-2.5)，但最好為2∶1∶2。所說脂肪酸鹽最好是碳原子數為15-20的脂肪酸鈉鹽或鉀鹽;所說硫化物最好是硫化鈉或硫化鉀，而所說的鋅鹽最好是氯化鋅或硫酸鋅。反應溫度為60-110℃，其中尤以80-90℃為佳。
本發明將脂肪酸、氧化鋅和硫磺等輔料在硫化過程中的相互作用集中在硫化脂肪酸鋅一體，它在硫化過程中發揮的綜合作用遠遠超過各成份在硫化過程中的相互作用，因傳顯著地增強了硫化活性促進作用。由於硫化脂肪酸鋅的組成和結構特點，它在硫化過程中除能替代部分現有的硫化促進劑外，還能節省相當可觀的其他橡膠輔助原料，因而能較大幅度地降低橡膠製品的生產成本，具有可觀的經濟效益。而且本發明所用的原料在目前國內化工市場上供應充足，使本發明的實施得以保障。本發明的生產過程對操作人員無不利影響，對環境不產生汙染，而且產品無毒、無苦味，能廣泛地用於輪胎、膠管、膠帶等橡膠製品生產，特別適用於醫用和食品工業使用的橡膠製品及豔色製品，並對緩和硫化活性促進劑供應緊張現狀有著相當的現實意義。
以下將結合實施例對本發明作詳細說明，本發明的其他優點也可從中進一步看出。
稱取0.74公斤氯化鋅溶於10升清水待用。然後將1.56公斤C16-18的脂肪酸、0.66公斤硫化鈉和0.24公斤氫氧化鈉加入30升水中，並加熱至沸，接著在攪拌下加入上述已配製好的氯化鋅溶液，繼續攪拌15分鐘至反應完全。通過過濾分離出沉澱後，依次用水洗滌、乾燥和粉碎，最終得到2.05公斤白色硫化脂肪酸鋅產物，熔點為124-127℃。分析表明，產物含鋅量為16.43%。
由上海大中華橡膠廠輪胎研究所和上海膠帶廠的試驗結果表明，本發明的硫化脂肪酸鋅活性促進劑與通用的促進劑結合使用時能有效地增進活性作用。試驗結果歸納在表1。而且本發明的活性促進劑能替代相當量的其他輔料，使製品的物理性能有所改善，生產成本顯著降低。
注表中SZS為本發明的產物-脂肪酸磷酸鈷的代號。
權利要求
1、一種橡膠硫化活性促進劑的製備方法，它包括初始物料的化學反應，以及反應產物的分離、乾燥等工序；其特徵在於
(1)以可溶性的脂肪酸鹽(RCOOM)、硫化物和鋅鹽為初始物料，並依次以(1.5-2.5)∶(0.8-1.4)∶(1.5-2.5)的摩爾比混合，通過加熱，使之在水相中進行複分解反應；
(2)由上述反應得到分子式為
的硫化脂肪酸鋅產物，上述R為C15-20的烷基(包括直鏈烷基和環烷基)或烯基；M為金屬。
2、根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所說脂肪酸鹽、硫化物和鋅鹽的摩爾比為2∶1∶2。
3、根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所說的金屬為鈉或鉀;所說硫化物是硫化鈉或硫化鉀;所說鋅鹽為氯化鋅或硫酸鋅。
4、根據權利要求1所述的方法，其特徵是反應溫度為60-110℃。
5、根據權利要求4所述的方法，其特徵在於反應溫度為80-90℃。
全文摘要
本發明的硫化脂肪酸鋅是一種新型的橡膠硫化活性促進劑，它以脂肪酸鹽、硫化物和鋅鹽為原料，通過加熱，在水相中進行下述複分解反應而製得 2RCOO-+S=+3Zn++→S(ZnOCOR)2↓ 式中R為C15～20的直鏈烷基、環烷基或烯基。本發明的生產過程對操作人員和環境均無不利影響，產品無素，無苦味，能廣泛地應用於輪胎、膠管膠帶等橡膠製品生產，特別適用於醫用和食品工業使用的橡膠製品及豔色製品。
文檔編號C10L1/192GK1038298SQ8910460
公開日1989年12月27日 申請日期1989年5月25日 優先權日1988年5月25日
發明者張昌年 申請人:張昌年