本发明专利技术提出一种有机硫化金属化合物，是结构为的化合物，或是由重复单元构成的化合物，其中，M为Zn或Cu，R为C2～C10的烷基、C2～C10的烯基、直链或支链的C6～12的芳烃基、脂环烃基、碳原子被O、N或S中的一种取代的C3～C10烷基、碳原子被O、N或S中的一种取代的C3～C10脂环烃基中的一种。本发明专利技术提出的有机硫化金属化合物，分子结构中锌含量在20至30％，有效地减轻了硫化活化剂产品重量，使最终的轮胎产品也实现减重。轮胎的减重可减少油耗，提高汽车加速性能，减小刹车距离，增加转向的灵活性，可改善轮胎的均匀性，提高轮胎的高速性能和操纵稳定性，实现节能减排。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机化合物领域，具体设及一种含有硫和金属的有机化合物及其制备 和应用。
技术介绍
硫化橡胶是轮胎的生产原料，其耐热性和耐老化性能是影响轮胎质量的重要因 素。现在用来改善胶料抗硫化返原性能的传统方法是增加促进剂的用量同时降低硫横用 量，或者添加补偿型硫化剂，用W弥补交联键的损失，保持胶料的交联密度，如Duralink HTS(二水合六亚甲基1,6-二硫代硫酸二钢盐）、化rkalink900 ((1,3-巧慷酷亚胺甲基） 苯）等。HTS的结构由两部分组成，中间部分为六个亚甲基，两端具有双bunte盐的结构。 橡胶硫化过程中bunte盐结构中的硫硫键断裂，HTS的中间部分与橡胶大分子通过碳硫键 交联起来，运样就达到了在硫硫键之间嵌入柔顺的六亚甲基基团。但是HTS结构中能有效 参与橡胶大分子交联反应的部分仅为二硫代六亚甲基，运部分只占HTS分子结构的38%， 其余62 %的bunte盐结构没有键入交联网络结构中，形成残留物存在于硫化胶中，由此HTS 中的有效成分含量低，利用率较低，残留的物质也可能会对硫化橡胶的力学性能造成影响。 为提高HTS的利用率，许多研究者将HTS分子结构两端的bunte盐替换为其他功 能基团，如硅烷类，W提高其使用效率，降低残余物含量，接入的功能基团也可W改善橡胶 的加工性能、力学性能等。中国专利公开号CN1727382A中公开了金属链烧二硫醇作为不饱 和橡胶的交联剂的用途，通过相应的金属盐和1,6-己烧二硫醇在合适的溶剂中反应得到 金属链烧二硫醇。该方法采用有毒溶剂甲醇作为反应溶剂，而且1，6-己烧二硫醇具有刺激 性气味，给生产过程带来不安全因素。 硫横是不饱和橡胶，如天然橡胶（NR)、顺下橡胶度时和下苯橡胶（SBR)最常用的 硫化剂。天然橡胶与硫横之间的交联反应离不开氧化锋的活化作用，氧化锋在硫化前期与 硬脂酸发生化学反应生成硬脂酸锋，与硫化促进剂的含硫或含氮官能团形成配位活性前驱 体，催化硫分子的插入开环，从而引发硫原子与不饱和橡胶分子链中的双键和締丙位的活 泼氨原子脱氨化学交联；在硫化后期氧化锋残留在橡胶中，并没有综合利用，给环境带来了 污染。随着低碳经济时代的到来，锋污染得到越来越高的重视，开发氧化锋的替代产品受到 橡胶加工助剂领域越来越多的重视。目前国内用W替代氧化锋的硫化活化剂产品主要有纳米氧化锋、有机锋等。纳米 氧化锋，由于纳米氧化锋具有粒径小和比表面积大的特点，使锋含量增加，可起减量效果， 但必须解决纳米氧化锋在纯态和橡胶中的团聚倾向才能真正发挥其效果。有机锋化合物， 如双甲基对苯二甲酸二锋、丙締酸锋等产品，结构中引入有机成分，减少了有机锋化合物中 的锋含量（从原来的80%降至40%、30%、25%甚至20 %)，有机锋和普通氧化锋相比具有 锋含量和重金属含量低，密度低，防老化性能好的特点。有机锋可提高胶料的交联密度，增 强橡胶的强度，稳控硫化过程，不降低橡胶物理性能，还可提高其拉伸强度及断裂伸长率， 可大幅度提高橡胶的耐热老化性能。同时，有机锋表现出更好的环保型，锋元素的减少可减 轻重金属对环境的污染。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术提供了 一种有机硫化金属化合物。 本专利技术的另一目的是提出所述有机硫化金属化合物的制备方法。 本专利技术的第=个目的是提出所述有机硫化金属化合物的应用。 实现本专利技术上述目的的技术方案为： -种有机硫化金属化合物，其是结构式为的化合物，或是由重复单元^勾成的化合物， 阳01引其中，M为化或化，R为C2~Cio的烷基、C2~Cio的締基、直链或支链的C6~ 12的芳控基、脂环控基、碳原子被0、N或S中的一种取代的C3~ClO烷基、碳原子被0、N 或S中的一种取代的C3~ClO脂环控基中的一种。 本专利技术提出的有机硫化金属化合物的制备方法，包括W下步骤： 步骤1)将硫脈加入到反应容器中，加入溶剂，加热揽拌溶解，所述的溶剂为水或 醇类有机溶剂，所述醇类有机溶剂选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正下醇、叔下醇、环己醇 中的一种或多种； 阳01引步骤。滴加面代控，回流条件下反应2~化； 步骤如停止揽拌，过滤、用乙醇洗涂固体烘干得到硫脈盐； 步骤4)将硫脈盐加入反应容器中，在氮气或惰性气体保护下加入碱的水溶液，揽 拌溶解； 步骤5)加热回流反应1~地，然后冷却至室溫； 步骤6)向上述溶液中滴加可溶性金属盐的水溶液，反应1~化； W20] 步骤7)抽滤，水洗，烘干。 其中，所述步骤1)中，硫脈与溶剂的质量比为15~30 :200。[00巧其中，所述步骤。中，面代控的结构式为X-R-Y，其中，X为面素，Y为H或面素；所 述面代控与硫脈的摩尔比为0. 8:1~2. 2:1。 其中，所述步骤4)中，碱的水溶液的质量百分浓度为5~40%，所述碱为氨氧化 钢、氨氧化钟、碳酸氨钢中的一种或两种。 优选地，所述步骤4)中，硫脈盐和碱的摩尔比为1:1~1:2. 5。 其中，所述步骤6)中，可溶性金属盐选自氯化锋、硫酸锋、硝酸锋、醋酸锋、氯化 铜、醋酸铜、硫酸铜、硝酸铜中的一种，可溶性金属盐水溶液的质量百分浓度为10~60%。 其中，在步骤6)的反应过程中，用碱的水溶液或缓冲溶液控制反应混合物的抑值 为7~8,所述缓冲溶液为棚酸-棚砂缓冲溶液、甘氨酸-氨氧化钢缓冲溶液、棚砂-氨氧化 钢缓冲溶液、憐酸氨二钢-氨氧化钢缓冲溶液、碳酸氨钢-氨氧化钢缓冲溶液中的一种。 本专利技术提出的有机硫化金属化合物作为橡胶硫化稳定剂的应用。 具体地，本专利技术提出的有机硫化金属化合物和天然橡胶、其他助剂混合，进行硫化 橡胶的制备。有机硫化金属化合物和天然橡胶的质量比可W为！~5:100。 本专利技术的有益效果为： 本专利技术提出的有机硫化金属化合物，分子结构中锋含量在20至30%，有效地减轻 了硫化活化剂产品重量，使最终的轮胎产品也实现减重。轮胎的减重可减少油耗，提高汽车 加速性能，减小刹车距离，增加转向的灵活性，可改善轮胎的均匀性，提高轮胎的高速性能 和操纵稳定性，实现节能减排。 本专利技术提出的有机硫化金属化合物，对橡胶的硫化交联反应过程起到促进作用， 同时参与橡胶硫化反应，形成交联网络，增强了硫化橡胶交联键的热稳定性，改善了硫化胶 的抗硫化返原性能。 与现有技术相比，本专利技术提供的制备方法工艺简单、原料易得、能耗低，反应过程 中无有害试剂，既提高反应过程的安全性，又不污染环境，重复性好，符合安全、绿色、环保 的发展方向，具有极大的发展前景。【具体实施方式】 W下实施例用于说明本专利技术，但不应用来限制本专利技术的范围。 阳〇34] 实施例1:W装有控溫装置、揽拌装置和回流冷凝装置的SOOmL四口烧瓶作为反应容器，称 取15. 2g硫脈，加入到四口烧瓶中，然后加入200g乙醇，加热揽拌使硫脈完全溶解后，滴加 33.Og漠己烧，回流条件下揽拌反应化，停止揽拌，冷却至室溫后抽滤反应液，并用乙醇洗 涂固体，干燥至恒重，即得硫脈盐。 向带有溫控装置、揽拌装置和回流冷凝装置的250mL四口烧瓶中，加入28.地上述 硫脈盐，氮气吹扫后，加入20.Og质量百分浓度为20%的化OH水溶液，在氮气保护条件下 揽拌使硫脈盐溶解，加热回流条件下反应化后，冷却至室溫，然后加入44.Og醋酸锋（本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机硫化金属化合物，其特征在于，是结构式为的化合物，或是由重复单元构成的化合物，其中，M为Zn或Cu，R为C2～C10的烷基、C2～C10的烯基、直链或支链的C6～12的芳烃基、脂环烃基中的一种，或碳原子被O、N或S中的一种取代的C3～C10烷基、碳原子被O、N或S中的一种取代的C3～C10脂环烃基中的一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽丽，董栋，甄博鸣，蒋小强，姚居峰，
申请(专利权)人：北京彤程创展科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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