公开了有机锌盐及其混合物、有机锌盐涂布颗粒、制备有机锌盐及有机锌盐涂布颗粒的方法和所述涂布颗粒的各种应用，包括在橡胶、其他聚合物材料和杀虫剂和／或杀真菌剂中的应用。与不具有有机锌盐的橡胶配制品相比，包含本发明专利技术涂布颗粒的具有有机锌盐的配制品可以具有较低的穆尼粘度和较低的最小扭矩、改进的分散性、较高的在１００％和／或３００％伸长率下的模量、较高的拉伸强度、较好的耐老化性、较好的耐磨性和／或较低的生热性。因此，与包含常规填料和／或有机锌盐自身的供比较的产品相比，含有本发明专利技术涂布颗粒的产品可以具有相似或更佳的性质，并且本发明专利技术涂布颗粒可以使相应产品配制品的成本节约。对于硅烷偶联剂的需求也可以得到降低或消除。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及的领域主要是有机锌盐(organozinc salt)、制造有机锌盐的方法、有机锌盐涂布的颗粒和所述有机锌盐和有机锌盐涂布的颗粒的各种应用，包括在橡胶和其他聚合物材料等中的应用，其中，有机锌盐和有机锌盐涂布的颗粒作为例如(特别是用在轮胎中)抗返硫剂、硫化活性剂和/或促进剂、流变改进剂和/或橡胶或塑料用填料中的一种或多种发挥作用。本专利技术的有机锌盐也可以用作杀真菌剂和/或杀虫剂。
技术介绍
有机锌盐被用在橡胶化合(例如轮胎制造)中。当混合和形成(例如在模具中) 橡胶制品时，通常在固化工艺中(即，以足以实施这种固化的一段时间和/或温度)对其加热。在所述固化工艺中小心控制工艺条件对于赋予固化橡胶制品一种或多种所需特性至关重要。然而，对于大型和/或较厚的橡胶制品，固化过程中橡胶制品的热传递会因固化的材料的热传递特性(即，由模具表面至块体材料的热传递需要更长时间)而在整个橡胶材料中不均一。这会导致不均勻的固化过程(例如，与块体材料相比而言的过固化的表面区域)、产生具有因橡胶制品表面的这种过固化所造成的不理想特性的产品和通常称作返硫的现象。这种过固化表面区域可以具有较低的硬度、弹性模量和耐磨性等。存在许多可以减少橡胶制品固化中返硫的发生和/或减轻其程度的添加剂。美国专利第5，302，315号、5，610，240号、5，623，007号和5，872，188号(将其中各篇的相关部分以参考方式并入本文)都涉及这些抗返硫剂的制备或使用。所述抗返硫剂可以包含由 C7 C24脂肪酸和芳香族羧酸(如苯甲酸、氯苯甲酸和/或甲基苯甲酸)的锌盐制备的有机锌盐(也称作有机锌皂)的混合物。这些有机锌盐与常规有机锌盐(如硬脂酸锌、月桂酸锌和油酸锌等)共同具有广阔的市场和在橡胶、塑料和化妆品行业有着各种各样的应用。一种制备所述有机锌盐的方法被称作融合法。在制备所述有机锌盐的融合法中， 将如氧化锌、氢氧化锌和/或碳酸锌等锌化合物在如硬脂酸、油酸和/或其他有机酸等有机酸存在下加热，以产生相应的有机锌盐。与通过其他方法制备的有机锌盐相比，通过所述融合法形成的有机锌盐具有较高的堆密度和较大的体积-质量(V/m)比。第二种制备所述有机锌盐的方法利用一种或多种有机酸的钠盐、铵盐或钾盐与硫酸锌、乙酸锌和/或氯化锌之间的反应。所述方法的产物可以从水性反应介质中沉淀出来， 用水洗涤，以除去如硫酸钠、氯化钠、硫酸铵等副产物，然后干燥。通过此第二种方法生产的有机锌盐通常被称作沉淀有机锌盐，并被认为优于通过前述融合法生产的相似的盐。然而，与融合法相比，此第二种有机锌盐生产方法需要额外的工艺步骤和/或化学试剂来进行所需的转化，导致成本提高。此第二种方法还产生诸如硫酸钠、硫酸铵和/或氯化钠等副产物形式的额外的废物。所述硫酸钠、硫酸铵和/或氯化钠副产物通常在洗涤产物有机锌盐之后处于稀释状态，所述稀释状态使得回收所述副产物是不经济的，因而滤液被抛弃。所述滤液(其中溶解有副产物)的处理因会提高环境中水溶性盐的水平而具有潜在的负面环境影响。制造包含二硫代氨基甲酸盐的有机锌盐的第三种方法在美国专利第 2，492，314(将其相关部分以参考方式并入本说明书中)中已有描述。使用胺、二硫化碳和氧化锌在无水条件下生产有机锌盐。然而，获得的产物具有不够理想的性质，包括颗粒较粗、较大。因此，生产有机锌盐的优选方法过去是上述第二种方法，由如氯化锌和/或乙酸锌等水溶性锌盐来生产，更优选如美国专利第6，534，675号(将其相关部分以参考方式并入本说明书中)所述由硫酸锌来生产。已经知道，锌-氨-碳酸盐络合物及其溶液可用于生产活性氧化锌和/或碳酸锌 (参见美国专利第6，555，075号，将其相关部分以参考方式并入本说明书中)。由此生产的活性氧化锌或碳酸锌随后进一步与一种或多种有机酸反应，制得相应有机锌盐。本专利技术对于上述工艺进行了改进，提供了可以直接由锌-氨-碳酸盐络合物和/或其溶液获得有机锌盐的方法，消除了对于生成活性氧化锌和/或碳酸锌的专用步骤的需求。本方法提供的有机锌盐还具有比通过上述融合法生产的有机锌盐更优异的特性。有机盐可也以用于涂布含硅颗粒，如沉淀二氧化硅、粘土、高岭土、滑石、硅酸铝、 碳酸钙、炭黑及其混合物。所述涂布颗粒在作为填料添加至橡胶组合物中时，对由其形成的橡胶制品赋予了有利的特性，包括改进的耐磨性、模量和拉伸强度(参见例如美国专利申请第2006/0281009号、第2008/0194748号和第2008/0161475号公报，和美国专利第 6，291, 572号和第6，333，375号，将各篇的相关部分以参考方式并入本说明书中)。与未处理的填料相比，有机锌盐和有机锌盐涂布填料可以改进橡胶化合物的穆尼粘度、模量、硬度和耐磨性。降低穆尼粘度可使含有有机锌盐和/或有机锌盐涂布填料的橡胶化合组合物更易于加工。此改进对于轮胎而言十分重要。当含硅填料首先从溶液中沉淀时，在干燥前，在所述含硅填料上可以形成有机锌盐涂层，这可消除对于多个干燥步骤的需求。当然，在橡胶配方中存在或不存在硅烷的情况下，均可以将本专利技术的锌盐或锌盐混合物与含硅填料、橡胶加工助剂如促进剂、硫、抗氧化剂、加工油等分开添加，以获得如上所述的经处理的填料般的理想性质。
技术实现思路
本专利技术的实施方式涉及生产有机锌盐的方法、制造有机锌盐涂布颗粒的方法及其应用。有机锌盐和有机锌盐涂布颗粒在橡胶制品(如鞋底、橡胶带和轮胎等)和其他聚合物制品中具有许多应用。有机锌盐可以发挥抗返硫剂、流变改进剂、填充材料用涂层和硫化或其他反应用活化剂中的一种或多种的功能。此处所述的有机锌盐也可以充当杀虫剂和/ 或杀真菌剂。在一些实施方式中，本专利技术提供了通过下述方式合成有机锌盐的方法，所述方式即生成锌氨络合物，随后使用一种或多种有机酸和/或其盐处理所述络合物，从而形成有机锌盐。所述方法避免了如上述常规方法中那样形成氯化钠和/或硫酸钠副产物，其价值不能保证会得到回收的副产物。相反，在本专利技术的一些实施方式中氢氧化钠、氨和二氧化碳的使用获得了氢氧化钠/碳酸钠副产物混合物。相对于常规方法产生的氯化钠或硫酸钠副产物，所述副产物混合物具有较高价值，因此对于这些副产物的回收在经济方面是有优势的。因此，本方法提供了一种生产有机锌盐的方法，所述方法中生成了具有附加值的副产物。在一些实施方式中，氨在有机锌盐的制备中被用于形成有机酸或酸的铵盐。用在这种工艺中的所述铵盐中的大部分或者几乎所有的氨都被蒸发并回收。因此，通过这种方法生产的有机锌盐可以不具有水溶性物质，从而减少洗涤产物所需的水量，或者完全消除洗涤产物的需要。所述方法减少了这样一种洗涤工艺所需的水量和/或必须处理或排放的由其获得的滤液的量。因此，本方法提供了生产有机锌盐的常规方法的一种环境友好的替代方法。在一些实施方式中，有机锌盐可用于涂布含硅填料，如沉淀二氧化硅、粘土、硅酸铝及其混合物。所述有机锌涂布填料可以对含有所述涂布填料的橡胶制品赋予改进的耐磨性、模量或拉伸强度(参见例如美国专利申请第2006/(^81009号、第2008/0194748号、第 2008/0161475号和美国专利第6，291，572号和第6，333，375号)。通过将有机锌盐和/或有机锌盐混合物沉淀在如二氧化硅、粘土、滑石、本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种制备有机锌盐的方法，所述方法包括以下步骤：ａ）将锌氨络合物溶液与一种或多种有机酸和／或可溶性有机酸盐混合以形成混合物；ｂ）搅拌（并且可选加热）所述混合物以至少部分地从所述混合物中除去氨，由此形成所述有机锌盐；ｃ）可选的是，将所述混合物冷却至约５℃～３０℃的温度；ｄ）过滤所述混合物以分离所述有机锌盐；ｅ）可选的是，洗涤所分离的有机锌盐；ｆ）干燥所述分离的有机锌盐；和ｇ）可选的是，研磨所述分离的有机锌盐。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂洱，
申请(专利权)人：聂洱，
类型：发明
国别省市：TH
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