一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐及其制备方法。制备原料均为质量份：所述有机钴盐的原料质量份配比为：植物脂肪酸：95‑105份、氢氧化钴：10‑13份、氧化锌：2‑5份、脂肪酸酯：1‑2份和表面活性剂：1‑2份；制备步骤为：植物脂肪酸在75‑85℃的反应器中加热熔化，加入氢氧化钴，在90‑100℃反应排水2小时；加入氧化锌，在105‑115℃反应排水2小时；在170‑180℃时排除废水；添加脂肪酸酯和表面活性剂，搅拌1小时后下料造粒。本发明专利技术制成的有机钴盐，在同等金属钴份量的基础下，具有良好的促进金属和橡胶粘合的作用，同时可有效促进白炭黑的分散。

【技术实现步骤摘要】
一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐及其制备方法
本专利技术适用于使用白炭黑作为补强材料并具有金属骨架的各类橡胶制品，本产品同时具有促进金属与橡胶粘合及促进白炭黑在橡胶中分散的功能。
技术介绍
有机钴盐粘合增进剂在促进金属和橡胶粘合过程中应用已久，传统的有机钴盐在橡胶体系中效果显著，但其作用较为单一。目前白炭黑在橡胶行业中应用广泛，白炭黑颗粒细，补强效果好，在橡胶制品具有粘附力强、抗撕裂及耐老化的特点，但其在炼胶过程中容易自聚而导致难分散，为了提高白炭黑在胶料中的分散性和加工性能，国内外研发机构专门研究了多种白炭黑分散剂，其中常用的是以脂肪酸锌皂为主的白炭黑分散剂，其主材和有机钴盐有相似之处。因此研究一种具有促进白炭黑分散功能的有机钴盐，在使用白炭黑作为补强材料并具有金属骨架的各类橡胶制品中，实用意义重大。
技术实现思路
本专利技术旨的目的是提供一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐及其制备方法，使有机钴盐同时具有促进金属与橡胶粘合及促进白炭黑在橡胶中分散的功能，减少橡胶制品企业成本同时可减少橡胶制品中游离有机酸的含量，提高橡胶制品性能。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐的制备方法，包括如下步骤：（1）准备制备原料，均为质量份：植物脂肪酸：95-105份、氢氧化钴：10-13份、氧化锌：2-5份、脂肪酸酯：1-2份、表面活性剂：1-2份；（2）将植物脂肪酸在温度75-85℃的反应器中加热熔化，加入氢氧化钴，升温至90-100℃反应排水2小时；（3）加入氧化锌，升温至105-115℃反应排水2小时；（4）再升温至170-180℃，排除废水；（5）添加脂肪酸酯和表面活性剂，搅拌1小时后下料造粒。其中步骤（1）中所述的植物脂肪酸为硬脂酸、油酸或亚油酸中的一种或几种；所述的氢氧化钴为工业用氢氧化钴；所述的氧化锌为工业用氧化锌；所述的脂肪酸酯为月桂酸乙酯、硬脂酸聚氧乙烯酯、月桂酸聚氧乙烯酯、单硬脂酸甘油酯、山梨醇脂肪酸酯或季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种；所述的表面活性剂为：脂肪胺聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺、椰油酸二乙醇酰胺、月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯中的一种或几种。一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐，所述有机钴盐的原料质量份配比为：植物脂肪酸：95-105份、氢氧化钴：10-13份、氧化锌：2-5份、脂肪酸酯：1-2份和表面活性剂：1-2份。与现有技术相比：本专利技术制成的有机钴盐，在同等金属钴份量的基础下，具有良好的促进金属和橡胶粘合的作用，同时可有效促进白炭黑的分散；可在在替代传统有机钴盐的同时，兼顾促进白炭黑分散的功能，减少传统胶料配方中游离有机酸的含量，有效促进胶料的性能。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限制本专利技术的范围。在不背离本专利技术的技术解决方案的前提下，对本专利技术所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动都将落入本专利技术的权利要求范围之内。实施例1：（1）准备105份硬脂酸，13份氢氧化钴，3份氧化锌，2份月桂酸乙酯，2份脂肪胺聚氧乙烯醚；（2）将硬脂酸置于带搅拌的反应釜中，80℃下加热，直至完全熔化，加入氢氧化钴，升温至95℃保持2小时；（3）加入氧化锌，升温至105℃，保持2h；（4）然后升温至180℃，排除废水；（5）最后添加月桂酸乙酯和脂肪胺聚氧乙烯醚，搅拌一小时下料。其中步骤（1）中所述硬脂酸其特征包括酸值200-215mgKOH/g；C18含量35-45%；所得产品主要指标：钴含量：6.5%、锌含量：2.0%、终熔点：89℃。实施例2：（1）准备80份硬脂酸及25份油酸，13份氢氧化钴，3.6份氧化锌，1份月桂酸乙，1份单硬脂酸甘油酯，1份脂肪胺聚氧乙烯醚，1份椰油酸单乙醇酰胺；（2）将硬脂酸及油酸置于带搅拌的反应釜中，80℃下加热，直至完全熔化，加入氢氧化钴，升温至95℃保持2h；（3）加入氧化锌，升温至105℃，保持2h；（4）然后升温至180℃，排除废水；（5）最后添加月桂酸乙酯、单硬脂酸甘油酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、椰油酸单乙醇酰胺，搅拌1h下料。其中步骤（1）中所述硬脂酸其特征包括酸值200-215mgKOH/g；C18含量35-45%；所述油酸其特征包括酸值190-205mgKOH/g；C5含量≤5%；所得产品主要指标：钴含量：6.4%、锌含量：2.4%、终熔点：82℃。实施例3：（1）准备80份硬脂酸及25份亚油酸，12份氢氧化钴，4份氧化锌，1份山梨醇脂肪酸酯，1份季戊四醇硬脂酸酯，1份十二烷基硫酸钠，1份椰油酸二乙醇酰胺；（2）将硬脂酸及亚油酸置于带搅拌的反应釜中，80℃下加热，直至完全熔化，加入氢氧化钴，升温至95℃保持2h；（3）加入氧化锌，升温至105℃，保持2h；（4）然后升温至180℃，排除废水；（5）最后添加山梨醇脂肪酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、十二烷基硫酸钠、椰油酸二乙醇酰胺，搅拌1h下料。其中步骤（1）中所述硬脂酸其特征包括酸值200-215mgKOH/g；C18含量35-45%；所得产品主要指标：钴含量：6.1%、锌含量：2.5%、终熔点：82℃。应用实施例1：利用上述实施例制得的有机钴盐进行对比试验。1.试验处理：本实验根据不同有机钴盐成分分别设6种实验胶料，对照胶料分别是A：未添加分散剂和钴盐制得的空白胶料，B：添加进口分散剂EF-44及常用钴盐Co20.5的胶料C：不添加进口分散剂EF-44只添加常用钴盐Co20.5的胶料，D：添加实施例1制得的有机钴盐的胶料，E：添加实施例2制得的有机钴盐的胶料，F：添加实施例3制得的有机钴盐的胶料。其中六种对比胶料具体材料成分详见表1，有机钴盐的添加按（0.24份金属钴/100份天然胶）的量来计算，胶料的制备方法均采用现有常规方法。2.试验方式：（1）试验选择按照国标GB/T329-2008（硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定）、国标GB/T328-2009（硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定），对上述三个对照胶料进行力学性能测试，老化条件：100℃×24h热空气老化，试验结果见表2、表3；（2）试验按照国标GB/T3513-2018（硫化橡胶与单根钢丝粘合力的测定抽出法）对上述三个样品进行抽出力的测试，钢丝规格：1.20mm，试验结果见表4。表1：六种对比胶料具体材料成分材料名称A配方B配方C配方D配方E配方F配方5R65100.00100.00100.00100.00100.00100.00炭黑N375202020202020白炭黑4040404040408m2氧化锌555555Si69555555硬脂酸0.250.250.250.250.250.25防老剂40201.801.801.801.801.801.80防老剂DTPD0.500.500.500.500.500.50EF-44进口分散剂——4————————Co20.5钴盐——1.171.17——————实施例1钴盐——————3.69————实施例2钴盐————————3.75——实施例3钴盐——————————3.93IS7020不溶性硫磺5.955.955.955.955.955.95促进剂DZ0.650.650本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐的制备方法，其特征在于：（1）准备制备原料，均为质量份：植物脂肪酸：95‑105份、氢氧化钴：10‑13份、氧化锌：2‑5份、脂肪酸酯：1‑2份、表面活性剂：1‑2份；（2）将植物脂肪酸在温度75‑85℃的反应器中加热熔化，加入氢氧化钴，升温至90‑100℃反应排水2小时；（3）加入氧化锌，升温至105‑115℃反应排水2小时；（4）再升温至170‑180℃，排除废水；（5）添加脂肪酸酯和表面活性剂，搅拌1小时后下料造粒。

【技术特征摘要】
1.一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐的制备方法，其特征在于：（1）准备制备原料，均为质量份：植物脂肪酸：95-105份、氢氧化钴：10-13份、氧化锌：2-5份、脂肪酸酯：1-2份、表面活性剂：1-2份；（2）将植物脂肪酸在温度75-85℃的反应器中加热熔化，加入氢氧化钴，升温至90-100℃反应排水2小时；（3）加入氧化锌，升温至105-115℃反应排水2小时；（4）再升温至170-180℃，排除废水；（5）添加脂肪酸酯和表面活性剂，搅拌1小时后下料造粒。2.根据权利要求1中所述的一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐的制备方法，其特征在于：其中步骤（1）中所述的植物脂肪酸为硬脂酸、油酸或亚油酸中的一种或几种。3.根据权利要求1中所述的一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐的制备方法，其特征在于：其中步骤（1）中所述的氢氧化钴为工业用氢氧化钴。4.根据权利要求1中所述的一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐的制备方法，其特征在于：其中步骤（1）中所述的氧化锌为工业用氧化锌。5.根据权利要求1中所述的一种具备白炭黑分散功能的有机钴盐的制备方法，其特征在于：其中步骤（1）中所述的脂肪酸酯为：月桂酸乙酯、硬脂酸聚氧乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐力，邱利斌，苏超，陶秀军，
申请(专利权)人：江阴市三良橡塑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32