本发明专利技术公开了一种含氟新癸酸钴和硼酰化钴混合盐的制备方法，制备含氟硼酰化钴包括：1）在含氟新癸酸钴加入硼酸丁酯，进行硼酰化反应；2）再添加活性碳酸钙，得到含氟硼酰化钴混合盐的制成品。制备含氟新癸酸钴包括：①将丙酸、含氟丙酸、新癸酸和氢氧化钴置于容器中，控制温度和反应时间；进行升温排流、真空减压，放出废水；②在上述反应体系中加入新戊酸、含氟戊酸搅拌，调温控制反应，放出废水和丙酸或丙烯酸，得到含氟新癸酸钴混合盐。这种含氟新癸酸钴和硼酰化钴盐比传统的癸酸钴和硼酰化钴盐制品具有更强的橡胶-金属界面粘合力。本发明专利技术的钴盐制品具有含钴量较高、反应活性大、耐热耐候、对橡胶老化性能有利等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种橡胶制品生产所用的加工助剂含氟新癸酸钴和硼酰化钴混合盐及其制备方法，属于有机化工
技术介绍
作为橡胶制品生产所用加工助剂新癸酸钴和硼酰化钴混合盐其作用在于增加金属和橡胶基体之间的粘合力，其主要用作橡胶与钢丝帘线(包括裸钢丝、镀铜锌等)的粘合增进剂，可用于子午线轮胎、橡胶钢丝输送带、输油管等橡胶-金属复合材料产品的生产，也有部分用于涂料工业等。传统的制备新癸酸钴都是采用氢氧化钴和有机酸等原料在甲苯、二甲苯等溶剂存在下酸碱成盐反应，然后再进行硼酰化反应制成有机钴盐制成品。氟是化学性质最活泼、氧化性最强的物质。氟原子半径小、C-F键能高等特性，可赋予含氟有机物特殊化学性能。如含氟丙酸的C-F基团的强吸电子性，使得含氟丙酸具有较强酸性和活性等。因此，将氟原子引入传统的新癸酸钴和硼酰化钴，可增强新癸酸钴和硼酰化钴活性，增加橡胶-金属界面之间的粘合力。而且，含氟的助剂更加耐热耐候性，可提高橡胶老化性倉泛。
技术实现思路
本专利技术提供，这种含氟新癸酸钴和硼酰化钴混合盐比传统的癸酸钴和硼酰化钴盐制品具有更强的橡胶-金属界面粘合力。本专利技术的钴盐制品具有含钴量较高、反应活性大、耐热耐候、对橡胶老化性能有利等特点。本专利技术含氟新癸酸钴和硼酰化钴混合盐是这样实现的:提供一种含氟硼酰化钴混合盐，由下述质量份数的原料制备而成:含氟新癸酸钴混合盐 60 80份；硼酸丁酯 10 30份；活性碳酸钙5 15份。进一步地，本专利技术含氟硼酰化钴材料中:所述含氟新癸酸钴混合盐由下述质量份数的原料制备而成:氢氧化钴 25 35份；新癸酸 40 55份；丙酸10 20份；含氟丙酸 2 10份；新戊酸3 6份；含氟戊酸 2 4份。所述含氟丙酸为三氟丙酸或全氟丙酸。所述含氟戊酸为三氟戊酸、五氟戊酸或全氟戊酸。相应地，本专利技术还提供了一种含氟硼酰化钴混合盐的制备方法，包括下述制备步骤:I)在质量份数为60 80份含氟新癸酸钴混合盐中加入质量份数为10 30份硼酸丁酯，蒸馏出副产物酯；2)在上述反应物中添加5 15份活性碳酸钙，搅拌，得到含氟硼酰化钴混合盐。进一步地，在上述制备含氟硼酰化钴方法中，所述含氟新癸酸钴混合盐通过下述方法制备:①将质量份数为10 20份丙酸、2 10份含氟丙酸、40 55份新癸酸和25 35份氢氧化钴置于容器中，控制回流条件进行升温排流、真空减压，放出废水；②在上述反应体系中加入3 6份新戊酸、2 4份含氟戊酸搅拌，控制反应条件，放出废水和丙酸或丙烯酸，得到含氟新癸酸钴混合盐。进一步地，在上述制备含氟新癸酸钴混合盐方法中:所述步骤①中控制回流条件温度为150 170°C，反应时间2 4小时。所述步骤②中控制反应条件，调温控制在160 190°C，反应2 4小时。本专利技术几种含氟有机酸和不含氟有机酸共混后与氢氧化钴进行酸碱成盐反应和酸置换反应，生成含氟的新癸酸钴混合物，而后再进行硼酰化反应。其具体如下:(一)酸碱成盐反应以氢氧化钴和丙酸、含氟`丙酸、新癸酸组成的混合酸为原料，在常压密封容器中，温度150 170°C回流反应> 2h，反应生成含氟丙酸-新癸酸钴混合盐，其总的反应式为: OO Il IlCo(OIl)2 + C0HI9COOH + C2H5COOH + C2HxFy-COOH ~ R2-C-O-Co-O-C-CjH19 + 2H20其中:R2视含氟丙酸和丙酸的比例而定；x+y=5, x、y彡O ;(二)酸置换反应在上述反应体系中，生成的含氟丙酸-新癸酸钴混合盐，丙酸含量过多也有缺陷，丙酸的酸性尤其是含氟丙酸，其酸性可能会锈蚀金属钢丝的。考虑到这个因素，需用碳个数高于丙酸、低于新癸酸的新戊酸或含氟戊酸置换出部分的丙酸和含氟丙酸。具体实验参数:在上述反应体系中加入新戊酸和含氟戊酸，控制温度160 190°C，时间> 2h，回流反应置换出含氟丙酸或丙酸。其反应式为:OO Il IlRrC-O-Co-O-C-CyH19 + C4H9COOH + C4HaFbCOOH OO Il Il~R4-C-O-Co-O-C-CyHi9 + R2COOH其中:R4视新戊酸和含氟戊酸的比例而定；a+b=9，a、b彡O ;上述酸置换反应不完全，即只有部分丙酸和含氟丙酸被酸置换出，因此所制得的新癸酸钴是一种含氟的混合物。(三)硼酰化反应硼酰化钴比新癸酸钴在橡胶硫化时具有反应活性高，含钴量高等特点，因此可在上述反应体系中加入硼酸丁酯，控制温度180 200°C，时间> 2小时，进行硼酰化反应，其反应式如下:权利要求1.一种含氟硼酰化钴混合盐，其特征在于，由下述质量份数的原料制备而成: 含氟新癸酸钴混合盐60 80份； 硼酸丁酯10 30份； 活性碳酸钙5 15份。2.根据权利要求1所述的含氟硼酰化钴混合盐，其特征在于，所述含氟新癸酸钴混合盐由下述质量份数的原料制备而成: 氢氧化钴25 35份； 新癸酸 40 55份； 丙酸 10 20份； 含氟丙酸2 10份； 新戍酸 3 6份； 含氟戊酸2 4份。3.根据权利要求2所述的含氟硼酰化钴混合盐，其特征在于，所述含氟丙酸为三氟丙酸或全氟丙酸。4.根据权利要求2所述的含氟硼酰化钴混合盐，其特征在于，所述含氟戊酸为三氟戊酸、五氟戊酸或全氟戊酸。5.一种含氟硼酰化钴混合盐的制备方法，其特征在于，包括下述制备步骤: 1)在质量份数为60 80份含氟新癸酸钴混合盐中加入质量份数为10 30份硼酸丁酯，蒸馏出副产物酯； 2)在上述反应物中添加5 15份活性碳酸钙，搅拌，得到含氟硼酰化钴混合盐。6.根据权利要求5所述的含氟硼酰化钴混合盐的制备方法，其特征在于，所述含氟新癸酸钴混合盐通过下述方法制备: ①将质量份数为10 20份丙酸、2 10份含氟丙酸、40 55份新癸酸和25 35份氢氧化钴置于容器中，控制回流条件进行升温排流、真空减压，放出废水； ②在上述反应体系中加入3 6份新戊酸、2 4份含氟戊酸搅拌，控制反应条件，放出废水和丙酸或丙烯酸，得到含氟新癸酸钴混合盐。7.根据权利要求6所述的含氟硼酰化钴混合盐的制备方法，其特征在于，所述步骤①中控制回流条件温度为150 170°C，反应时间2 4小时。8.根据权利要求6所述的含氟硼酰化钴混合盐的制备方法，其特征在于，所述步骤②中控制反应条件，调温控制在160 190°C，反应2 4小时。全文摘要本专利技术公开了一种含氟新癸酸钴和硼酰化钴混合盐的制备方法，制备含氟硼酰化钴包括1)在含氟新癸酸钴加入硼酸丁酯，进行硼酰化反应；2)再添加活性碳酸钙，得到含氟硼酰化钴混合盐的制成品。制备含氟新癸酸钴包括①将丙酸、含氟丙酸、新癸酸和氢氧化钴置于容器中，控制温度和反应时间；进行升温排流、真空减压，放出废水；②在上述反应体系中加入新戊酸、含氟戊酸搅拌，调温控制反应，放出废水和丙酸或丙烯酸，得到含氟新癸酸钴混合盐。这种含氟新癸酸钴和硼酰化钴盐比传统的癸酸钴和硼酰化钴盐制品具有更强的橡胶-金属界面粘合力。本专利技术的钴盐制品具有含钴量较高、反应活性大、耐热耐候、对橡胶老化性能有利等特点。文档编号C08L21/00GK103183845SQ20131008440公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月15日 优先权日2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含氟硼酰化钴混合盐，其特征在于，由下述质量份数的原料制备而成：含氟新癸酸钴混合盐??60～80份；硼酸丁酯????????????10～30份；活性碳酸钙??????????5～15份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡国和，李欣，李应平，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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