專利名稱：橡膠—鋼絲粘合促進劑的制備方法
專利說明 本發(fā)明涉及橡膠-鋼絲粘合促進劑的制備方法，特別涉及脂肪酸磷酸鈷類的橡膠-鋼絲粘合促進劑的制備方法。
目前我國使用的橡膠-鋼絲粘合促進劑通常是環(huán)烷酸鈷，其結(jié)構(gòu)可用下述通式表示
式中n為整數(shù)。環(huán)烷酸鈷是通過環(huán)烷酸與氫氧化鈉皂化生成環(huán)烷酸鈉，后者再與預先配制好的硝酸鈷或硫酸鈷(氧化鈷與硝酸或硫酸反應制得)于90℃進行復分解反應，然后用汽油溶解凈化，蒸去汽油后得到環(huán)烷酸鈷成品。環(huán)烷酸鈷是一種粘稠狀液體，稱量比較麻煩，冬天氣溫低，粘度大，需加熱后稱量;夏天氣溫高;粘度小，容易流失，給工藝操作帶來困難。另外所用的環(huán)烷酸原料供應緊張，而且其組成因石油產(chǎn)地而異，給生產(chǎn)過程的控制帶來諸多不便。特別是用環(huán)烷酸鈷作粘合促進劑后，其老化后的粘合性能下降較明顯，所以不是一種理想的橡膠-鋼絲粘合促進劑。
近年來英國ICI推薦一種含硼地鈷鹽作為橡膠-鋼絲粘合促進劑。這種產(chǎn)品在橡膠體系內(nèi)分散性能尚不理想，稱量時有粉塵產(chǎn)生，而且我國目前硼酸類原料供應偏緊，對應用帶來一定局限性。
本發(fā)明的目的在于提供一種耐老化性能良好的橡膠-鋼絲粘合促進劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種在橡膠體系中分散混合性能好的橡膠-鋼絲粘合促進劑。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種易于稱量，操作方便的橡膠-鋼絲粘合促進劑。
本發(fā)明的目的是通過下述方式實現(xiàn)的將脂肪酸皂、可溶性的磷酸鹽和鈷鹽以(2-4)∶(0.7-1.4)∶(2-4)的摩爾比在水相中一步合成脂肪酸磷酸鈷 其分子結(jié)構(gòu)為
式中R為C15-20的烷基(包括直鏈烷基和環(huán)烷基)或烯基。所生成的沉淀經(jīng)分離、洗滌和干燥即得成品。上述反應的溫度為80-115℃。所用的脂肪酸皂是脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽;所說的可溶性磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸鉀或磷酸銨，其中無以磷酸鈉為佳;所說的可溶性鈷鹽為氯化鈷、硫酸鈷、硝酸鈷或羧酸鈷，尤以氯化鈷為宜。上述物料配比最好是脂肪酸皂∶磷酸鹽∶鈷鹽為3∶1∶3。
鈷鹽類粘合促進劑的粘合促進原理在于其能釋放出鈷，在粘合時可能與橡膠生成硫橋或在鋼絲與橡膠面上形成有催化活性的硫化亞鈷。這就要求橡膠與鋼絲粘合促進劑中含有較高的鈷量，同時在粘合促進作用過程中容易釋放出活性鈷。本發(fā)明的脂肪酸磷酸鈷是一種含有二種酸基的復鹽，磷酸是多元酸，在脂肪酸磷酸鈷中，陰離子酸基部分占有較小的質(zhì)量比，因而其中含鈷量較高，另外在脂肪酸磷酸鈷中分子結(jié)構(gòu)內(nèi)磷-氧-鈷體系里的原子間相連的鍵較弱，所以在粘合過程中能釋放出較多的活性鈷來發(fā)揮促進作用。
本發(fā)明所需的原料皆為供應充足的化工原料，對本發(fā)明的實施提供一定的保障。由本發(fā)明所提供的脂肪酸磷酸鈷在常溫下是固體，投料稱量準確方便。在生產(chǎn)過程中加熱成熔融狀態(tài)，加上其本身的脂溶性，這樣使脂肪酸磷酸鈷具有獨特的分散互混性，能充分起到粘合促進作用。尤為重要的是，本發(fā)明的脂肪酸磷酸鈷的耐老化性能較之環(huán)烷酸鈷有明顯的提高。
以下將結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細描述，本發(fā)明的其他優(yōu)點也可從中進一步看出。
按表1中所示的物料用量稱取磷酸三鈉、硬脂酸和燒堿，并將它們加入2升水中，加熱至沸。在攪拌下趁熱加入含有70克氯化鈷的1升沸水，添加完畢后繼續(xù)攪拌3至5分鐘。然后進行冷卻，俟沉淀完全后進行過濾。分離所得的沉淀物再經(jīng)清水洗滌、烘干，最終得到112克紫藍色產(chǎn)品，熔點為88.5℃。分析表明含鈷量為14.04%(重量百分數(shù))。
表1 物料名稱用量(克) 磷酸三鈉(Na3PO4·12H2O) 38 硬脂酸(C17H35COOH) 83 氯化鈷(CoCl2·6H2O) 70 氫氧化鈉12 上海膠帶廠對本發(fā)明的產(chǎn)物進行了蒸汽老化及鹽水老化試驗，并以等含鈷量的環(huán)烷酸鈷作為對照物。試驗結(jié)果歸納在表2至表4。
表2蒸汽老化及鹽水老化 后的H抽出力試驗 試驗內(nèi)容環(huán)烷酸鈷本發(fā)明之產(chǎn)品 鹽水老化(約48小時)86.5牛頓915.8牛頓 蒸汽老化(約8小時)528牛頓732牛頓 表3老化后膠料的附膠性能 試驗內(nèi)容環(huán)烷酸鈷本發(fā)明之產(chǎn)品 鹽水老化(約48小時)良優(yōu) 蒸汽老化(約8小時)差良 表4老化后拔拉性能 試驗內(nèi)容環(huán)烷酸鈷本發(fā)明之產(chǎn)品 老化前拔拉強度 (kg/5cm)613850 老化后拔拉強度 (kg/5cm)518732.7 由上述表中的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明之產(chǎn)品的耐老化性能遠遠超過環(huán)烷酸鈷。
權(quán)利要求
1、一種橡膠-鋼絲粘合促進劑的制備方法，它包括有機酸皂與鈷鹽等的反應，以及其后的分離、干燥工序，其特征在于
(1)所說的有機酸為C15-20的脂肪酸(RCOOH)；
(2)脂肪酸皂與可溶性的磷酸鹽和鈷鹽以(2-4)∶(0.7-1.4)∶(2-4)的摩爾比進行化學反應；
(3)由上述反應生成分子式為
的脂肪酸磷酸鈷，式中R為烷基(包括直鏈烷基和環(huán)烷基)或烯基。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于脂肪酸皂與磷酸鹽和鈷鹽的摩爾配比為3∶1∶3。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的脂肪酸皂為脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽;所說的磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸鉀或磷酸銨;所說的鈷鹽為氯化鈷、硫酸鈷、硝酸鈷或羧酸鈷。
4、根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于反應溫度為80-115℃。
全文摘要
本發(fā)明的脂肪酸磷酸鈷是一種新型的橡膠-鋼絲粘合促進劑，它以脂肪酸皂、可溶性的磷酸鹽和鈷鹽等為原料，在加熱條件下進行下述反應(式中R為直鏈烷基、環(huán)烷基或烯基)，所生成的沉淀經(jīng)分離和干燥即得本發(fā)明之產(chǎn)物。這種粘合促進劑在常溫下是固體，投料稱量準確方便，在橡膠體系中分散性好，并具有優(yōu)良的耐老化性能，適用于鋼絲骨架的橡膠制品加工生產(chǎn)。
文檔編號A61K8/97GK1038307SQ8910387
公開日1989年12月27日 申請日期1989年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月9日
發(fā)明者張昌年 申請人:張昌年