一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺，通过使用氧化锌和滴加胺的方式来控制反应速率，并结合控制搅拌速率实现对二甲基二硫代氨基甲酸锌产品形貌的调控，可以在橡塑发泡产品的制备工艺中使得胶体的硫化速率与发泡剂的发泡速率相互配合，得到的发泡材料气孔分布较均匀细腻，并最终纸制备韧性和强度性能良好的橡塑发泡制品。性能良好的橡塑发泡制品。性能良好的橡塑发泡制品。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺


[0001]本专利技术涉及硫化促进剂的合成领域，尤其涉及一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺。

技术介绍

[0002]橡塑发泡材料是以塑料、橡胶等原材料，加以催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等辅料，通过物理发泡或交联发泡，使塑料和橡胶中出现大量细微泡沫，体积增加，密度减少，软质发泡材料质量轻、柔软度好，具备缓冲、吸音、吸震、保温、过滤等功能，广泛应用于电子、家电、汽车、体育休闲等行业。
[0003]橡塑发泡材料需要进行硫化和发泡，其中硫化需要硫化剂和硫化促进剂。而硫代氨基甲酸盐是重要的硫化促进剂，特别是二丁基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸锌（PZ）等在橡胶硫化方面应用广泛。
[0004]当前制作橡塑发泡材料中胶料的硫化剂会影响橡塑发泡材料的泡孔密度，发泡剂和硫化剂的匹配性直接影响泡孔的生成和结构。若发泡剂的分解速率和胶料的硫化速率相差太大，如发泡剂的分解速率大于或小于硫化速率，则会使得发泡不均，则不能制作出性能优异的橡塑发泡制品。
[0005]为了获得更好的发泡性能，需要能与发泡剂的发泡速率相配合的硫化剂，而硫化促进剂，是可以控制硫化剂的硫化速率，并实现硫化剂对胶料的硫化速率与发泡剂的发泡速率相配合，获得气孔均匀性能良好的橡塑发泡产品。
[0006]通过在制备橡塑发泡材料中发现，传统的发泡材料制备中硫化促进剂对发泡材料的性能有较大的影响。硫化促进剂的硫化性能会影响到发泡材料的性能，不同工艺制备的硫化促进剂的性能可以使得发泡产品的性能发生改变。传统PZ的制备通常是以有机胺、二硫化碳、液碱和锌盐进行批量反应，然而制备出的PZ往往难以获得稳定形貌，所得到的形貌多为粉状或其他无规则形貌。并且会在橡塑发泡材料的制备过程中产生不同的硫化和发泡匹配效果，特别是粉状或者其他无规则形貌会影响了PZ在橡塑发泡中的应用。这是因为传统工艺的锌盐在制备工艺中的反应速率快，能快速与胺与二硫化碳的反应产物反应生成沉淀，反应速率难以控制，得到的沉淀形貌差，在橡塑发泡领域中的分散性不佳，进而影响到橡塑发泡材料的硫化，并最终影响橡塑发泡材料的发泡效果。
[0007]现有技术中，CN114133752A公开了一种耐高温隔热保温板及其制备方法，其使用四硫化双戊撑秋兰姆和二甲基二硫代氨基甲酸锌的至少一种作为硫化促进剂，促进剂能促使硫化剂活化，从而加速硫化剂与橡胶分子间的交联反应，达到缩短硫化时间、降低硫化温度、增加产量、降低生产成本的实用效果，但该促进剂通常为粉状，不利于分散，其更容易在促进交联中影响透气性，影响了硫化和发泡效果；CN102443214A公开了一种高倍率聚乙烯发泡材料的制备方法，其将二甲基二硫代氨基甲酸锌（PZ）与双叔丁基过氧化二异丙基苯（BIPB）作为复配交联剂制备发泡材料，得到具有理想的机械性能和高倍率发泡性能的聚乙烯发泡材料，但所采用的交联剂并没有涉及交联剂的形貌控制，但硫化促进剂的形貌是会
影响到体系的交联和发泡，造成工艺的不稳定，进而影响硫化和发泡体系的速率和效果。因而为了使得发泡材料能制备出良好发泡和硫化效果的产品，制备调控形貌的硫化促进剂，以获得更好性能的发泡材料，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的主要内容是一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺，具体方案为：一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺，所述二甲基二硫代氨基甲酸锌作为制备橡塑发泡产品的硫化促进剂，并通过调控所述二甲基二硫代氨基甲酸锌的形貌使橡塑发泡产品制备时的硫化速率和发泡速率实现更好的配合。
[0009]所述二甲基二硫代氨基甲酸锌通过使用滴加胺的方式来控制反应速率，并结合控制搅拌速率实现形貌的调控。
[0010]其中，二甲基二硫代氨基甲酸锌的具体制备方法为：1以有机胺类、二硫化碳、氧化锌，以水为溶剂，制备二硫代氨基甲酸锌；2.具体步骤为：步骤1.将氧化锌和二硫化碳溶液加入到反应釜中，混合，搅拌；步骤2.向步骤1的溶液中滴加有机胺，控制滴加速率，在滴加的同时进行搅拌，滴加完成后混合反应，升温，排出二硫化碳,并高温保温；步骤3.调节pH为6
‑
7，保持搅拌，分离，得到具有稳定尺寸和形貌的二硫代氨基甲酸锌。
[0011]进一步地，所述有机胺为二甲胺；所述有机胺与二硫化碳的摩尔比为1:1.1
‑
1.5；有机胺与氧化锌的摩尔比为1:0.5
‑
0.7；进一步地，所述步骤2中，滴加有机胺的温度为25
‑
40℃；进一步地，所述步骤2中，排出二硫化碳保温时间为1
‑
1.5h；进一步地，所述步骤2中，滴加有机胺的速率以有机胺的物质的量计，为有机胺 40mol/min
‑
80mol/min；排除二硫化碳的温度为50
‑
85℃；所述高温保温的温度为80
‑
100℃，保温时间为1
‑
2h;进一步地，所述步骤2中，搅拌速率为65
‑
85 r/min；进一步地，所述步骤3中，搅拌速率为40
‑
60 r/min。
[0012]进一步地，所述二甲基二硫代氨基甲酸锌在橡塑发泡产品中的应用，将稳定尺寸和形貌的二甲基二硫代氨基甲酸锌作为硫化促进剂制备橡塑发泡材料。
[0013]技术效果PZ在橡塑发泡产品中应用较多，但不同工艺生产的PZ产品在发泡产品制备工艺中的促进效果不同，主要体现在PZ的形貌不同，其他工艺制备的PZ产品多为不规则的形貌,不规则形貌影响PZ的分散效果以及在橡塑发泡材料的硫化性能。
[0014]PZ的常规工艺中通常是将二硫化碳、液碱与胺直接混合，加入硫酸锌或氯化锌反应得到，而其工艺的反应体系对反应的晶体形貌无法控制，该工艺所得到的产品虽然可以用于发泡产品的硫化促进，但该工艺下的PZ产品形貌不利于PZ的分散，特别是在发泡剂分解时释放气体时硫化速率和气体会影响发泡和硫化效果，最终导致发泡制品异常；而通过
改进后的工艺，使用了氧化锌和滴加有机胺的工艺来调控反应速率以控制形貌。
[0015]氧化锌为固体，其与有机胺与二硫化碳的产物反应速率要远低于常规工艺的锌盐，同时将有机胺通过控制滴加速度，使得反应速率处于可控状态，并通过调控搅拌速率的变化控制产品形貌。通过这两种手段可以有效控制反应速率，其中反应速率的调控机理为：胺与二硫化碳发生反应，其反应式为CH3NHCH3+CS2+OH
‑
=(CH3NCSSCH3)
‑
+H2O，胺与二硫化碳反应生成硫代氨基甲酸，其属于弱酸性产物，很容易与碱进行反应。而胺的碱性强，当反应体系中的胺过量时，较强碱性的胺会与硫代氨基甲酸根发生反应，生成携带二甲胺的硫代氨基甲酸中间产物，该中间产物分子基团大，二硫化碳属于有机物，其与该中间产物发生加成反应的空间位阻大，进而影响反应的产率；加上二硫化碳属于易挥发物质，在排出二硫化碳后会造成胺反应进行不彻底，进而造成反应原料的浪费；同时，生成的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺，其特征在于，所述二甲基二硫代氨基甲酸锌作为制备橡塑发泡产品的硫化促进剂，通过调控所述二甲基二硫代氨基甲酸锌的形貌使橡塑发泡产品制备时的硫化速率和发泡速率实现更好的配合。2.如权利要求1所述的一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺，其特征在于，所述二甲基二硫代氨基甲酸锌通过使用滴加胺的方式来控制反应速率，并结合控制搅拌速率实现形貌的调控。3.如权利要求2所述的一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺，其特征在于，所述二甲基二硫代氨基甲酸锌具体制备方法为：以有机胺类、二硫化碳、氧化锌，以水为溶剂，制备二硫代氨基甲酸锌。4.如权利要求3所述的一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺，其特征在于，所述有机胺为二甲胺；所述有机胺与二硫化碳的摩尔比为1:1.1
‑
1.5；有机胺与氧化锌的摩尔比为1:0.5
‑
0.7。5.如权利要求3所述的一种应用于橡胶发泡产品的PZ生产工艺，其特征在于，所述步骤2中，滴加有机胺的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋士杰，李合平，张雁，秦金杰，曹现利，聂鹏，张旭旭，张苗青，李晶晶，王嘉宁，
申请(专利权)人：鹤壁元昊化工有限公司，
类型：发明
国别省市：