專(zhuān)利名稱(chēng)：稀土橡膠硫化促進(jìn)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種稀土橡膠硫化促進(jìn)劑及其制備方法。
硫化(交聯(lián))是橡膠加工工藝中很重要的一環(huán)，應(yīng)用硫化促進(jìn)劑可以提高橡膠制品生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本，提高和改善制品的物理機(jī)械性能。國(guó)外，對(duì)于作為傳統(tǒng)促進(jìn)劑的二硫代甲酸類(lèi)過(guò)渡金屬配合物的合成及其結(jié)構(gòu)性能研究較多，相對(duì)于二硫代甲酸類(lèi)稀土配合物的合成及其結(jié)構(gòu)性能研究則不多，英國(guó)的D.Brown于1968年首次在惰氣保護(hù)下，合成了N,N-二乙基二硫代氨基甲酸稀土配合物，并確定其組成與結(jié)構(gòu)。由于其潛在的促進(jìn)橡膠硫化的應(yīng)用前景，一直引起后續(xù)工作者的廣泛興趣，對(duì)于這一類(lèi)化合物的合成，結(jié)構(gòu)與性能的基礎(chǔ)理論研究逐漸增多。但因其合成條件的苛刻(惰性氣體保護(hù)下的無(wú)水無(wú)氧合成)，其工業(yè)應(yīng)用一直受到限制。稀土元素對(duì)于橡膠加工工業(yè)中所顯示出的活性作用，而引起人們廣泛興趣，將具有替代傳統(tǒng)橡膠助劑的潛在應(yīng)用前景。
本發(fā)明的目的在于提供一種效果優(yōu)于現(xiàn)用橡膠促進(jìn)劑，合成條件不苛刻的稀土橡膠硫化促進(jìn)劑及其制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案稀土橡膠硫化促進(jìn)劑的結(jié)構(gòu)通式為
式中RE為鑭、銪或釔。
上述稀土橡膠硫化促進(jìn)劑的制備方法為把氯化稀土、二乙胺和有機(jī)溶劑加入反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度在-20℃至-10℃，進(jìn)行攪拌反應(yīng)5～15小時(shí)，再將二硫化碳加入上述反應(yīng)液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)8～20小時(shí)，然后，從反應(yīng)混合物中收集該產(chǎn)品；稀土系指鑭、銪、釔或稀土重量含量為99％以上，其中鑭含85％以上的混合稀土，有機(jī)溶劑為丙酮或丙酮-石油醚混合溶劑。上述各反應(yīng)成份的用量普通技術(shù)人員通過(guò)計(jì)算即可得出。
本發(fā)明與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)，
1、把稀土與有機(jī)基團(tuán)結(jié)合，研制出硫化速度快，性能優(yōu)良，溫度達(dá)100℃便可起硫化作用的新型稀土橡膠硫化促進(jìn)劑。
2、生產(chǎn)技術(shù)路線(xiàn)采用無(wú)需惰性氣體保護(hù)的一步法，工藝先進(jìn)，設(shè)備易選。收率達(dá)95％，產(chǎn)品熔點(diǎn)187～190℃，純度達(dá)95％以上，細(xì)度為99.5通過(guò)200目篩網(wǎng)。
3、對(duì)輪胎，橡膠雜件和膠鞋生產(chǎn)應(yīng)用情況表明該促進(jìn)劑可以代替原配方使用二、三種促進(jìn)劑并用體系，其用量卻為原使用量的1/3至1/5。操作安全性符合生產(chǎn)要求，橡膠制品的物理機(jī)械性能達(dá)到國(guó)家一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低生產(chǎn)成本，可以提高使用廠(chǎng)家經(jīng)濟(jì)效益。
附圖
為生產(chǎn)工藝流程圖。
下面結(jié)合制造及應(yīng)用的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述實(shí)施例1按二乙胺100公斤，氯化鑭70公斤和丙酮300升加入攪拌反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度-20℃至-10℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10～15小時(shí)后，把二硫化碳150公斤慢慢加入上述反應(yīng)液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)16～20小時(shí)，過(guò)濾得黃色固體，用石油醚洗滌，得白色粉末狀產(chǎn)物280公斤。其結(jié)構(gòu)式為
實(shí)施例2按二乙胺100公斤，氯化釔140公斤和丙酮300升加入攪拌反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度-20℃至-10℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)5～10小時(shí)后，把二硫化碳150公斤慢慢加入上述反應(yīng)液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)8～12小時(shí)，過(guò)濾得黃色固體，用石油醚洗滌，得白色粉末狀產(chǎn)物340公斤。其結(jié)構(gòu)式為
實(shí)施例3按二乙胺100公斤，含85％鑭的混合氯化稀土(重量含量99％)75公斤和丙酮-石油醚混合劑350升加入攪拌反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度-20℃至-10℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10～15小時(shí)后，把二硫化碳150公斤慢慢加入上述反應(yīng)液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)16～20小時(shí)，過(guò)濾得褐色固體，用石油醚洗滌，得淺褐色粉末狀產(chǎn)物280公斤。
銪因其性質(zhì)和鑭相近，故不用實(shí)施例說(shuō)明。
實(shí)施例4硫化膠物理機(jī)械性能測(cè)試基本配方1#煙片膠100，硫磺2.5，硬脂酸2，氧化鋅5，炭黑40，機(jī)油4，稀土硫化促進(jìn)劑0.5。硫化條件硫化溫度142℃，硫化時(shí)間20分。硫化膠物理機(jī)械性能拉伸強(qiáng)度(MPa)28.1，扯斷永久變形(％)32，扯斷伸長(zhǎng)率(％)568，硬度(邵爾)64。
實(shí)施例5應(yīng)用于膠鞋大底生產(chǎn)的膠料基本配方3#煙片膠112.5，順丁膠37.5，再生膠75，硫磺37.5，硬脂酸4.5，氧化鋅7.5，古馬龍7.5，防老劑1.5，防焦劑0.3，補(bǔ)強(qiáng)填充劑172.8，軟化劑23，稀土硫化促進(jìn)劑0.9。硫化條件硫化溫度142℃，硫化時(shí)間10分。膠鞋大底質(zhì)量指標(biāo)拉斷強(qiáng)度(MPa)9.60，伸長(zhǎng)率(％)382，硬度(邵爾)62，磨耗(cm3/1.61Km)0.9121。
實(shí)施例6應(yīng)用于橡膠雜件生產(chǎn)的膠料基本配方天然膠100，硫磺1.2，硬脂酸1，氧化鋅6，防老劑1，補(bǔ)強(qiáng)填充劑92，稀土硫化促進(jìn)劑0.4。硫化條件硫化溫度153℃，硫化時(shí)間7分。橡膠雜件質(zhì)量指標(biāo)抗強(qiáng)度(MPa)112，扯斷強(qiáng)度(MPa)7.60，伸長(zhǎng)率(％)482，永久變形(％)32。
權(quán)利要求
1.一種稀土橡膠硫化促進(jìn)劑，其結(jié)構(gòu)通式為
式中RE為鑭、銪或釔。
2.一種權(quán)利要求1所述的稀土橡膠硫化促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于把氯化稀土、二乙胺和有機(jī)溶劑加入反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度在-20℃至-10℃，進(jìn)行攪拌反應(yīng)5～15小時(shí)，再將二硫化碳加入上述反應(yīng)液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)8～20小時(shí)，然后，從反應(yīng)混合物中收集該產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土橡膠硫化促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于稀土系指鑭、銪、釔或稀土重量含量為99％以上，其中鑭含85％以上的混合稀土。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的稀土橡膠硫化促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于有機(jī)溶劑為丙酮或丙酮-石油醚混合溶劑。
全文摘要
本發(fā)明系一種稀土橡膠硫化促進(jìn)劑及其制備方法,主要是把稀土與有機(jī)基團(tuán)化合,研制出硫化速度快,性能優(yōu)良,溫度達(dá)100℃左右時(shí),便可起硫化作用的新型硫化促進(jìn)劑。工藝合成路線(xiàn)采用無(wú)需惰性氣體保護(hù)一步合成法,大大降低了對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的要求和生產(chǎn)成本。用該新型促進(jìn)劑可代替原需用的三種促進(jìn)劑并用體系,使用量也僅為原使用量的1/5左右,操作安全性符合生產(chǎn)要求。應(yīng)用該促進(jìn)劑的橡膠制品的物理機(jī)械性能達(dá)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié),降低了成本,提高了使用廠(chǎng)家經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C08K5/56GK1219553SQ9710530
公開(kāi)日1999年6月16日 申請(qǐng)日期1997年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月12日
發(fā)明者章偉光, 朱初耀, 黎華養(yǎng) 申請(qǐng)人:江西師范大學(xué)