一种利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法，涉及化工技术领域，包括以下步骤：将石油焦粉碎至粒径为0‑30um，备用；将环己烷、醋酸丁酯和环己醇机械均匀混合，升温后，再加入硬脂酸盐和硬脂酸溶解完全；向混合溶液中添加氧化锌、石油焦粉末、碳黑和氧化钛，机械搅拌均匀；将混合溶液采用超声处理，得到分散均匀的体系。本发明专利技术中通过将石油焦添加进橡胶抗老化剂中，既能够利用石油焦中天然存在的碳片作为吸收紫外线的成分，有效防止橡胶变老，又能够降低石油焦的处理费用一举两得；超声处理提高固体粉末表面活性，使固体粉末与有机溶剂实际接触面更大，从而破坏固体粉末之间的团聚效应，提高固体粉末在溶剂中的分散均匀度。

A method of preparing rubber antiaging agent from petroleum coke

【技术实现步骤摘要】
一种利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法
本专利技术涉及化工
，具体涉及一种利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法。
技术介绍
橡胶氧化是指橡胶在使用过程中分子中基团与活性物质之间产生化学反应的过程。该活性物质包括氧化剂、自由基等。其中氧化剂为橡胶在使用过程与外界接触到的氧化剂，如氧气、过氧化物、氧化性酸等。氧化剂能够对高分子长链中具有还原性的基团进行氧化，从而导致高分子链断裂，从而导致橡胶老化。自由基是指碳碳键或者碳氢键断裂，共用电子对直接被化学键两端的原子平分，形成两个各自带有一个自由电子的原子，该带有自由原子的电子能够作为活性物质将其余碳碳键或者碳氢键断裂。紫外线光照是橡胶老化的一种非常重要的原因。紫外线具有很大的能量，该能量被碳碳键或者碳氢键吸收后，碳碳键或者碳氢键断裂生成碳自由基和氢自由基，而碳自由基又能够进一步和碳碳键和碳氢键中碳原子结合，这个过程会导致橡胶长链断裂，使碳链变短，使橡胶内部碳链无序，从而使橡胶材料出现开裂，力学性能下降或者溶胀等情况出现，俗称橡胶老化。石油焦是一种石油经裂解处理留下的黑色固体焦炭，石油焦内部含有大量矿物质和碳，该碳以片状结构出现，类似于石墨烯，能够吸纳紫外线作用，而且石油焦中含有的矿物质是天然的增添橡胶力学性能的物质，所以将石油焦中添加到橡胶抗老化剂中，既能够实现废物再利用，降低石油焦处理成本，又能够提高橡胶的抗老化性，一举两得。但是目前还没有相关方法的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法，以实现将石油焦制备成橡胶抗老化剂。一种利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法，所述方法包括以下步骤：步骤一、将石油焦粉碎至粒径为0-30um，备用；步骤二、将环己烷、醋酸丁酯和环己醇机械均匀混合，升温后，再加入硬脂酸盐和硬脂酸溶解完全；步骤三、向步骤二所得的混合溶液中添加增强辅助剂、抗氧化剂、石油焦粉末、碳黑和氧化钛，机械搅拌均匀；步骤四、将步骤三得到的混合溶液采用超声处理，得到分散均匀的体系。作为一种优选方案，上述橡胶抗老化剂由以下质量份数组分组成：3-7份石油焦、1-5份碳黑、1-5份氧化钛、1-5份环己烷、1-5份醋酸丁酯、1-5份环己醇、1-5份硬脂酸盐、1-5份硬脂酸、8-14份增强辅助剂和5-13份抗氧化剂。作为一种优选方案，上述硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸锌或者硬脂酸镁中的一种。作为一种优选方案，上述增强辅助剂由以下质量份数组分组成：1-4份二氧化硅、1-4份云母粉、1-4份石灰石、0.5-1份氧化锌、0.5-1份氧化钙和2-4份柠檬酸钙。作为一种优选方案，上述抗氧化剂由以下质量份数组分组成：3-7份苯酚、1-3份苯甲酸和1-3份十二烷基硫酸钠。作为一种优选方案，上述橡胶抗老化剂由以下质量份数组分组成：4-76份石油焦、2-4份碳黑、2-4份氧化钛、2-4份环己烷、2-4份醋酸丁酯、2-4份环己醇、2-4份硬脂酸盐、2-4份硬脂酸、6-9份增强辅助剂和3-4份抗氧化剂。作为一种优选方案，上述步骤一中石油焦粉碎后于烘箱中60-80℃烘干，采用酒精作为研磨介质，酒精加入量为400-500g/kg,上述步骤二中加热至45-60℃，上述步骤三中机械搅拌速率为150-180r/min。作为一种优选方案，上述步骤三中超声处理包括两个阶段，第一阶段超声功率为15-18kHz，超声时间为25-30min，第二阶段超声功率25-30kHz，超声时间为100-120min。作为一种优选方案，上述碳黑为粉末状，粒径为1-15um，上述氧化钛为粉末状，粒径为1-15um。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术中通过将石油焦添加进橡胶抗老化剂中，既能够利用石油焦中天然存在的碳片作为吸收紫外线的成分，有效防止橡胶变老，又能够降低石油焦的处理费用一举两得。超声处理提高固体粉末表面活性，使固体粉末与有机溶剂实际接触面更大，从而破坏石油焦粉末之间的团聚效应，提高石油焦粉末在溶剂中的分散均匀度，使真正参与抗氧化的有效石油焦粉末量增加。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例一称量3g石油焦、1g碳黑、1g氧化钛、1g环己烷、1g醋酸丁酯、1g环己醇、1g硬脂酸钙、1g二氧化硅、1g云母粉、1g石灰石、0.5g氧化锌、0.5g氧化钙、2g柠檬酸钙、0.5g氧化钙和2g柠檬酸钙、3g苯酚、1g苯甲酸和1g十二烷基硫酸钠备用。采用球磨机将石油焦球磨10h，采用酒精作为研磨介质，采用酒精作为研磨介质，酒精加入量为400g/kg,所得粉末于烘箱中60℃烘干，过筛，得到粒径为0-30um的粉末备用；将筛网上残留的粉末重新送入球磨机；将环己烷、醋酸丁酯和环己醇机械均匀混合，加热至45℃，再加入硬脂酸镁和硬脂酸，慢速机械搅拌直至硬脂酸镁和硬脂酸粉末溶解完全；向步骤二所得的混合溶液中添加二氧化硅、云母粉、石灰石、氧化锌、氧化钙、柠檬酸钙、苯酚、苯甲酸、十二烷基硫酸钠、氧化锌、石油焦粉末、碳黑和氧化钛，机械搅拌均匀，搅拌速率为150r/min；将步骤三得到的混合溶液采用超声处理，超声处理包括两个阶段，第一阶段超声功率为15kHz，超声时间为25min，第二阶段超声功率25kHz，超声时间为100min，得到分散均匀的体系。其中碳黑为粉末状，粒径为1-15um，氧化钛为粉末状，粒径为1-15um。实施例二称量7g石油焦、5g碳黑、5g氧化钛、5g环己烷、5g醋酸丁酯、5g环己醇、5g硬脂酸铝、5g硬脂酸、4g二氧化硅、4g云母粉、4g石灰石、1g氧化锌、1g氧化钙、4g柠檬酸钙、1g氧化锌、1g氧化钙和4g柠檬酸钙、7g苯酚、3g苯甲酸和3g十二烷基硫酸钠备用。采用球磨机将石油焦球磨15h，采用酒精作为研磨介质，采用酒精作为研磨介质，酒精加入量为500g/kg,所得粉末于烘箱中80℃烘干，过筛，得到粒径为0-30um的粉末备用；将筛网上残留的粉末重新送入球磨机；将环己烷、醋酸丁酯和环己醇机械均匀混合，加热至60℃，再加入硬脂酸铝和硬脂酸，慢速搅拌直至硬脂酸铝和硬脂酸粉末溶解完全；向步骤二所得的混合溶液中添加二氧化硅、云母粉、石灰石、氧化锌、氧化钙、柠檬酸钙、苯酚、苯甲酸、十二烷基硫酸钠、石油焦粉末、碳黑和氧化钛，机械搅拌均匀氧化锌、石油焦粉末、碳黑和氧化钛，机械搅拌均匀，搅拌速率为180r/min；将步骤三得到的混合溶液采用超声处理，超声处理包括两个阶段，第一阶段超声功率为18kHz，超声时间为30min，第二阶段超声功率30kHz，超声时间为120min，得到分散均匀的体系。其中碳黑为粉末状，粒径为1-15um，氧化钛为粉末状，粒径为1-15um本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤一、将石油焦粉碎至粒径为0-30um，备用；/n步骤二、将环己烷、醋酸丁酯和环己醇机械均匀混合，升温后，再加入硬脂酸盐和硬脂酸溶解完全；/n步骤三、向步骤二所得的混合溶液中添加增强辅助剂、抗氧化剂、石油焦粉末、碳黑和氧化钛，机械搅拌均匀；/n步骤四、将步骤三得到的混合溶液采用超声处理，得到分散均匀的体系。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一、将石油焦粉碎至粒径为0-30um，备用；
步骤二、将环己烷、醋酸丁酯和环己醇机械均匀混合，升温后，再加入硬脂酸盐和硬脂酸溶解完全；
步骤三、向步骤二所得的混合溶液中添加增强辅助剂、抗氧化剂、石油焦粉末、碳黑和氧化钛，机械搅拌均匀；
步骤四、将步骤三得到的混合溶液采用超声处理，得到分散均匀的体系。


2.根据权利要求1所述的利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法，其特征在于，所述橡胶抗老化剂由以下质量份数组分组成：3-7份石油焦、1-5份碳黑、1-5份氧化钛、1-5份环己烷、1-5份醋酸丁酯、1-5份环己醇、1-5份硬脂酸盐、1-5份硬脂酸、8-14份增强辅助剂和5-13份抗氧化剂。


3.根据权利要求1所述的利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法，其特征在于，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸锌或者硬脂酸镁中的一种。


4.根据权利要求2所述的利用石油焦制备橡胶抗老化剂的方法，其特征在于，所述增强辅助剂由以下质量份数组分组成：1-4份二氧化硅、1-4份云母粉、1-4份石灰石、0.5-1份氧化锌、0.5-1份氧化钙和2-4份柠檬酸钙。


5.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆建，
申请(专利权)人：科迈特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32