一种硬脂酸混合物、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及硬脂酸技术领域，具体涉及一种硬脂酸混合物、制备方法及其应用；所述的一种硬脂酸混合物，按质量份数包含如下组分，10～15％Zn

【技术实现步骤摘要】
一种硬脂酸混合物、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及硬脂酸
，具体涉及一种硬脂酸混合物、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]由于其物理和化学特性，硬脂酸经常用于橡胶的硫化过程。该分子与活化剂氧化锌一起被归类为硫化助活化剂，后者提供Zn
2+
阳离子，与促进剂分子，以及硫或硫提供者分子。然后，这些配合物与天然橡胶、丁二烯橡胶或丁苯橡胶碳链上的不饱和键相互作用，建立硫桥，从而使材料交联。硬脂酸在这个过程中具有双重作用：一方面它在氧化锌颗粒表面反应生成锌阳离子和水，因此，脂肪酸促进弹性体基质中锌阳离子的释放，使它们与促进剂和硫络合。另一方面，硬脂酸分子覆盖氧化锌颗粒的表面并增强它们在橡胶基体中的分散。因此，材料以更均匀的方式交联。由于它与氧化锌反应形成硬脂酸锌，硬脂酸还有助于溶解弹性体基质中的锌阳离子，使它们更容易到达并与促进剂和硫复合。
[0003]通常情况下，橡胶配方中使用的氧化锌含量约为每百份橡胶3
‑
8份。它已与其助活化剂硬脂酸结合使用，生成硬脂酸锌和锌络合物，从而提高交联效率。然而，氧化锌可能会释放到环境中，尤其是在橡胶产品的生产、处置和回收过程中，会产生不利影响。此外，欧盟已将氧化锌列为对环境有害的化学品，并宣布应减少和控制其在橡胶技术中的应用。所以亟需一种硬脂酸混合物，其含有少量的氧化锌，作为硫化助活化剂。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种硬脂酸混合物及其制备方法，解决硬脂酸作为硫化助活化剂时，所需氧化锌含量较高的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供以下技术方案：一种硬脂酸混合物，按质量份数包含如下组分，10～15％Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物、60～80％硬脂酸，5～10％没食子酸；所述Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物是由植酸插层到Zn
‑
Al
‑
层状水滑石层间制备而成的。
[0008]所述一种硬脂酸混合物的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)在氮气气氛下，将Zn
‑
Al
‑
层状水滑石添加到1％植酸溶液中，并搅拌反应，将产品依次用乙醇和去离子水冲洗2～3次，在真空冷冻条件下干燥，得到Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物；
[0010](2)按上述比例将Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物、硬脂酸和没食子酸混合，研磨，得到硬脂酸混合物。
[0011]优选的，所述步骤(1)中Zn
‑
Al
‑
层状水滑石和植酸的质量比为1:50
‑
100。
[0012]优选的，所述步骤(1)中反应条件为在50
‑
60℃下搅拌反应10
‑
20h。
[0013]优选的，所述步骤(2)中混合条件为室温下搅拌12
‑
24h。
[0014]所述一种硬脂酸混合物的应用，具体为制备硫化橡胶，包括以下制备步骤：
[0015]在60
‑
90℃下将橡胶、炭黑、炭黑分散剂加入到密炼机中进行混合5
‑
8min，加入硬脂酸混合物，继续混合约3
‑
5min，之后，将加入硫化促进剂和硫磺并混合5
‑
9分钟，随后将得到的产物进行平板硫化，制得硫化橡胶。
[0016]优选的，所述橡胶为三元乙丙橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯
‑
丙烯酸酯橡胶、聚烯烃类弹性体、硅橡胶和氟橡胶中的至少一种。
[0017]优选的，所述橡胶、炭黑、炭黑分散剂、硬脂酸混合物、硫化促进剂和硫磺的质量比为100:30
‑
50:1
‑
2:3
‑
6:1.5
‑3‑
2:1
‑
3。
[0018]优选的，所述平板硫化的条件包括：温度为150
‑
170℃，时间为20
‑
30分钟。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益技术效果：
[0020](1)本专利技术提出一种硬脂酸混合物、制备方法及应用，Zn
‑
Al
‑
层状水滑石可以代替原本的氧化锌，并且层状结构和Al的引入可以降低Zn的使用量，同时在层状水滑石之间插层植酸，可以提高层状水滑石的比表面积，同时促进金属离子的释放，同时硬脂酸和没食子酸复配使用，加强对金属离子的螯合效果，促进硫化的进行，提高其作为硫化助活化剂的活化能力。
[0021](2)本专利技术提出一种硬脂酸混合物、制备方法及应用，将所述硬脂酸混合物应用于橡胶硫化时，由于加强的活化能力，进一步提高硫化橡胶的交联密度，降低了氧化锌的使用，同时层状水滑石的引入，加强了硫化橡胶的机械性能。
附图说明
[0022]图1为实施例2所制备的Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物的扫描电子显微镜图；
[0023]图2为实施例4所制备的Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。
[0025]实施例1
[0026]使用本专利技术所得的硬脂酸混合物制成硫化橡胶，制备方法包括以下步骤：
[0027](1)在氮气气氛下，将1g的Zn
‑
Al
‑
层状水滑石添加到100ml1％植酸溶液中，并在50℃下搅拌反应10h，将产品依次用乙醇和去离子水冲洗2次，在真空冷冻条件下干燥，得到Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物；
[0028](2)将10gZn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物、60g硬脂酸和5g没食子酸室温下搅拌12h混合，研磨，得到硬脂酸混合物。
[0029](3)在90℃下将100g三元乙丙橡胶、30g炭黑、1g炭黑分散剂加入到密炼机中进行混合6min，加入3g硬脂酸混合物，继续混合约3min，之后，将加入1.5g硫化促进剂和1g硫磺并混合6分钟，随后将得到的产物进行150℃平板硫化，制得硫化橡胶。
[0030]实施例2
[0031]使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬脂酸混合物，其特征在于，按质量份数包含如下组分，10～15％Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物、60～80％硬脂酸，5～10％没食子酸；所述Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物是由植酸插层到Zn
‑
Al
‑
层状水滑石层间制备而成的。2.一种根据权利要求1所述的硬脂酸混合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(3)在氮气气氛下，将Zn
‑
Al
‑
层状水滑石添加到1％植酸溶液中，并搅拌反应，将产品依次用乙醇和去离子水冲洗2～3次，在真空冷冻条件下干燥，得到Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物；(4)按上述比例将Zn
‑
Al
‑
层状水滑石
‑
植酸复合物、硬脂酸和没食子酸混合，研磨，得到硬脂酸混合物。3.根据权利要求2所述的一种硬脂酸混合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中Zn
‑
Al
‑
层状水滑石和植酸的质量比为1:50
‑
100。4.根据权利要求2所述的一种硬脂酸混合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应条件为在50
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：曾君霞，方海洪，赖丽玲，
申请(专利权)人：深圳市峰源化工新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：