多功能橡胶硫化助剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及化学化工技术领域，尤其是涉及一种多功能橡胶硫化助剂及其制备方法和应用。多功能橡胶硫化助剂，具有如下结构通式中的至少一种：其中，R1选自和中的任一种；n≥3。本发明专利技术的多功能橡胶硫化助剂，具有优异的硫化性能，同时具有促进剂的作用，可以替代至少两种以上的助剂，吃料快，分散均匀，混炼胶及硫化胶均不出现喷霜现象，高温硫化不返原，且硫化胶力学性能优于传统配合，抗湿滑性好；能够提高生产效率和橡胶制品的专项性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
多功能橡胶硫化助剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及化学化工
，尤其是涉及一种多功能橡胶硫化助剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前国内橡胶助剂产品在国际用量中占比较高，其中橡胶硫化剂、促进剂等产品是必不可少的橡胶制品添加剂，广泛用于制造轮胎、内胎、胶鞋、胶带和一般工业制品。
[0003]公开号为CN101029012A的专利申请中，记载了一种多硫化物的合成方法：以富含烯烃的FCC的馏分油为原料，在碱性催化剂的作用下，硫与烯烃中的双键发生加成反应生成一种加成物，通过提纯分离出未反应的单质硫，得到较纯净的有机多硫化物的混合物。另一公开号为CN107531620A的专利申请中，记载的是有机多硫化物及其盐的制造。
[0004]对于橡胶助剂产品的使用过程中，一种配方中通常添加有多种助剂，而配方中多种助剂的选择配比，以及使用过程中的称量及添加顺序等都给使用方造成了不便。重要的是在现有的橡胶制品硫化体系中存在的橡胶助剂功能单一，且硫磺或不溶性硫磺硫化体系存在不易分散、混炼中静电聚集、容易喷霜等。
[0005]因而，根据橡胶助剂市场的需求，开发具有多功能的橡胶助剂产品，对于橡胶制品行业的发展，具有重要意义。
[0006]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的第一目的在于提供多功能橡胶硫化助剂，以解决现有技术中存在的橡胶助剂功能单一，硫磺或不溶性硫磺硫化体系存在的不易分散、混炼中静电聚集、容易喷霜等问题。
[0008]本专利技术的第二目的在于提供多功能橡胶硫化助剂的制备方法。
[0009]本专利技术的第三目的在于提供多功能橡胶硫化助剂在橡胶硫化中的应用。
[0010]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0011]多功能橡胶硫化助剂，具有如下结构通式中的至少一种：
[0012][0013]其中，R1选自中的任一种；n≥3。
[0014]本专利技术的多功能橡胶硫化助剂，具有优异的硫化性能，同时具有促进剂的作用，可
以替代至少两种以上的助剂，使用过程中吃料快，分散均匀，混炼胶及硫化胶均不出现喷霜现象，高温硫化不返原，且硫化胶力学性能优于传统配合，抗湿滑性好；能够提高生产效率和橡胶制品的专项性能。
[0015]在本专利技术的具体实施方式中，n为3～20之间的整数。优选的，n为3～8之间的整数。
[0016]本专利技术还提供了多功能橡胶硫化助剂的制备方法，包括如下步骤：
[0017]2‑
巯基苯并噻唑、液碱、化合物A与硫化试剂于水或醇溶剂中，在相转移催化剂的作用下，与混酸氧化剂反应，得到多功能橡胶硫化助剂；
[0018]其中，化合物A分别为中的任一种；
[0019]所述硫化试剂为硫磺或Na2S
x
；x可以为1～n之间的整数；
[0020]所述醇为碳数为1～8的一元醇；
[0021]所述混酸氧化剂包括双氧水和硫酸。
[0022]在本专利技术的具体实施方式中，所述醇为碳数为1～5的一元醇。进一步的，所述醇可以为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇等等。
[0023]其中，当x＝1时，Na2S
x
是指硫化钠；当x为2～n之间的整数时，Na2S
x
是指多硫化钠。
[0024]在本专利技术的具体实施方式中，所述反应的温度为35～75℃；所述反应的时间为3～6h。进一步的，当所述硫化试剂为硫磺时，所述反应的时间为4～6h；当所述硫化试剂为多硫化钠时，所述反应的时间为3～4h。
[0025]当硫化试剂为硫磺时，根据硫磺摩尔比、反应温度及催化剂的量控制S含量；具体的，硫化助剂中每多增加一个S，硫磺粉的投料量增加1摩尔，温度增加2～5℃，催化剂增加0.5wt
‰
，所得到S含量理论值＝32(n+1)/[y+32(n+1)]，反之根据检测S含量结果可计算n值；当硫化试剂为硫化钠或多硫化钠时，根据硫化钠或多硫化钠中的x值、调整多硫化钠的用量控制S含量；具体的，当硫化试剂为硫化钠时，硫化助剂中每多增加一个S，硫化钠的投料量增加1摩尔，当硫化试剂为多硫化钠时，硫化助剂中每多增加一个S，多硫化钠中的S相应增加1个，或者保持x不变，硫化助剂中每多增加一个S，多硫化钠的投料量依据x的值计算增加1/x摩尔，所得到S含量理论值＝32(n+1)/[y+32(n+1)]，反之根据检测S含量计算n值。其中，当R1为时，y＝200；当R1为时，y＝189；当R1为时，y＝174；当R1为时，y＝282。
[0026]在本专利技术的具体实施方式中，当硫化试剂为硫磺时，所述2
‑
巯基苯并噻唑、液碱、硫酸、化合物A、硫磺与双氧水的摩尔比为1：(1～1.1)：(0.45～0.55)：(1～1.1)：(2.8～18)：(1.05～1.35)，如可以为1：1：0.5：(1～1.1)：(2.8～18)：(1.05～1.15)。
[0027]在本专利技术的具体实施方式中，当硫化试剂为多硫化钠时，所述2
‑
巯基苯并噻唑、液碱、硫酸、化合物A、Na2S
x
与双氧水的摩尔比为1：(1～1.1)：(1～1.1)：(1～1.1)：(n
‑
1)/x：(1.05～1.25)，如可以为1：1：1：(1～1.1)：(n
‑
1)/x：(1.05～1.25)。
[0028]在本专利技术的具体实施方式中，所述相转移催化剂包括苄基三乙基氯化铵(TEBAC)、四丁基溴化铵(TBAB)、四丁基氯化铵和四丁基硫酸氢铵中的任一种。
[0029]在实际操作中，将混酸氧化剂滴加入2
‑
巯基苯并噻唑、液碱、化合物A、硫化试剂和水或醇溶剂的混合体系中，滴定氧化。
[0030]本专利技术还提供了上述任意一种所述多功能橡胶硫化助剂在橡胶硫化中的应用。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0032](1)本专利技术的多功能橡胶硫化助剂，具有优异的硫化性能，同时具有促进剂的作用，可以替代至少两种以上的助剂，能够提高生产效率和橡胶制品的特殊性能；
[0033](2)本专利技术的多功能橡胶硫化助剂，以解决现有技术中存在的橡胶助剂功能单一，硫磺或不溶性硫磺硫化体系存在的不易分散、混炼中发生静电聚集、容易喷霜等问题，同时可促使共混胶中不同胶种Tg值相近，接近同步硫化；
[0034](3)本专利技术的多功能橡胶硫化助剂，用于轮胎制品行业所体现出来产品的粘性更好，抗湿滑好；
[0035](4)本专利技术的多功能橡胶硫化助剂，可减少其它助剂的用量，能够满足橡胶助剂市场的需求，并随n值的增加，硫化作用加强；而随n值的减少促进效果明显，可通过采用不同n值的多功能橡胶硫化助剂实现优异的硫化速度和良好的性能，便于硫化体系对橡胶助剂的选择，并且能够降低橡胶制品加工过程中的环境污染，可广泛用于橡胶制品行业。
附图说明
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多功能橡胶硫化助剂，其特征在于，具有如下结构通式中的至少一种：其中，R1选自中的任一种；n≥3。2.根据权利要求1所述的多功能橡胶硫化助剂，其特征在于，n为3～20之间的整数。3.根据权利要求1所述的多功能橡胶硫化助剂，其特征在于，具有如下结构式中的至少一种：一种：n为3～8之间的整数。4.权利要求1
‑
3任一项所述的多功能橡胶硫化助剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：2
‑
巯基苯并噻唑、液碱、化合物A与硫化试剂于水或醇溶剂中，在相转移催化剂的作用下，与混酸氧化剂反应，得到多功能橡胶硫化助剂；其中，化合物A分别为中的任一种；所述硫化试剂为硫磺或Na2S
x
，x为1～n之间的整数；所述醇为碳数为1～8的一元醇；所述混酸氧化剂包括双氧水和硫酸。5.根据权利要求4所述的多功能橡胶硫化助剂的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为35～75℃；所述反应的时间为3～6h；优选的，当所述硫化试剂为硫磺时，所述反应的时间为4～6h；当所述硫化试剂为Na2S
x
时，所述反应的时间为3～4h。6.根据权利要求4所述的多功能橡胶硫化助剂的制备方法，其特征在于，所述2
‑
巯基苯并噻唑与所述硫磺的摩尔比为1：(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，史宗浩，屈军伟，
申请(专利权)人：蔚林新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：