專利名稱：一種環(huán)保高芳烴橡膠油生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在橡膠工業(yè)中使用的黑色橡膠油.
背景技術(shù)：
橡膠填充油現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于橡膠工業(yè)中，它作為一種重要的橡膠助劑不僅可以 改變橡膠的塑性，降低橡膠的粘度，節(jié)省勞動力消耗，改善其它混合劑的分散和混合，壓延 和擠出過程中的潤滑作用，而且還可以降低成本，改善橡膠的實際使用性能.為了能更好 的提高橡膠和油的相溶性，所用填充油中的芳香成分尤為重要，但是在芳香成分中的PCA 會導(dǎo)致填充油致癌性增加.目前PCA已成為世界環(huán)保和標(biāo)準(zhǔn)化組織共同關(guān)注的有機污染 物.1994年歐盟化學(xué)品分類與標(biāo)示機構(gòu)將PCA質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0. 03的TAE (芳烴油)歸為致 癌物和毒性物.因此有必要去除芳香成分中的致癌因素，同時還要保持填充油和橡膠的良 好相融性.但是以往高芳香族含量的抽出油中大量含有多環(huán)芳香烴，所以需要開發(fā)一種降 低PCA含量(具體是質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3%)的填充油.既為環(huán)保高芳烴橡膠油(TDAE).目前國內(nèi)外比較推崇的高芳烴環(huán)保橡膠油的生產(chǎn)方法大多是采用糠醛抽提法，采 用抽提一精制的方法可以得到環(huán)保高芳烴橡膠油.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是以環(huán)己烷/石油醚/HVI150和二甲基亞砜為溶劑，利用二甲基亞砜在特 定條件下的選擇性去除減三抽出油中的PCA.本發(fā)明的目的是在于提供一種能發(fā)揮和以往芳香油同等性質(zhì)、并且不存在致癌性 問題、安全性也更優(yōu)秀的橡膠填充油及其生產(chǎn)方法.本發(fā)明的具體制備方法包括以下幾個步驟1)以減三抽出油為原料，用環(huán)己烷/石油醚/HVI150為溶劑進行稀釋.稀釋過程 需充分?jǐn)嚢?直到原料完全溶解，溶解溫度無具體要求.所選用的溶劑環(huán)己烷/石油醚/ HVI150與減三抽出油的質(zhì)量比為(0. 1-1) 1.2) 一次抽提.向上述稀釋油中加入二甲基亞砜進行一次抽提.抽提溫度在 100-150°C .攪拌時間為1-3小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為0.5-1 2.靜置 4小時后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.3) 二次抽提.向抽余物中加入二甲基亞砜進再次進行抽提.抽提溫度在 100-150°C .攪拌時間為1小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.靜置4小時 后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.4)三次抽提.待抽余物冷卻到21--30°C時再次加入二甲基亞砜進行第三次抽 提.抽提溫度在21--30°C .抽余物與二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.采用間歇式攪拌.攪 拌20分鐘靜置2小時.重復(fù)8-10次.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余 物·5)上述抽余物經(jīng)過減壓蒸餾回收稀釋溶劑和二甲基亞砜.并經(jīng)白土精制得
3到高芳烴環(huán)保橡膠油.其中所述的白土加入量為抽余物質(zhì)量的5-8% .混合反應(yīng)溫度 190-200°C .反應(yīng)時間為30-60分鐘.按照上訴方法所制備的環(huán)保高芳烴油具有如下性質(zhì)40°C下的運動粘度為856-1569mm2/s ； 100°C下的運動粘度為18—22mm7s ；20°C下 的密度為956. 8-978. 9kg/m3 ；折光率為1. 5285-1. 5365nD20 ；苯胺點為71__73°C ；結(jié)構(gòu)族組成 為芳香碳原子質(zhì)量百分含量21. 2-24. 5%、鏈烷烴碳原子質(zhì)量百分含量30. 2_33%、環(huán)烷烴 碳原子百分含量44. 8-45.8% ；多環(huán)芳香族化合物(PCA)質(zhì)量百分含量小于3% ；苯并芘質(zhì) 量百分含量小于百萬分之一，八中稠環(huán)芳烴質(zhì)量百分含量小于百萬分之一到百萬分之十.由此可以判斷出由本發(fā)明生產(chǎn)出的環(huán)保高芳烴環(huán)橡膠油芳烴含量高，與橡膠的相 融性好，加工性能優(yōu)越，在與橡膠組合使用時顯示出良好的橡膠物性，同時能夠防止橡膠表 面所謂的滲油和泛油現(xiàn)象.并且，多環(huán)芳香族化合物(PCA)質(zhì)量百分含量小于3% ；苯并 芘質(zhì)量百分含量小于百萬分之一，八中稠環(huán)芳烴質(zhì)量百分含量小于百萬分之一到百萬分之 十，因此無毒，無致癌作用.
具體實施例方式實施例1環(huán)保高芳烴橡膠油的制備環(huán)保芳烴油的制備包括如下步驟1)以減三抽出油(中石油遼河潤滑油廠)為原料，用環(huán)己烷為溶劑進行稀釋.稀 釋過程需充分?jǐn)嚢?直到原料完全溶解，溶解溫度無具體要求.所選用的溶劑環(huán)己烷與減 三抽出油的質(zhì)量比為0.2 1.2) 一次抽提.向上述稀釋油中加入二甲基亞砜進行一次抽提.抽提溫度在 IOO-IlO0C .攪拌時間為1小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.靜置4小 時后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.3) 二次抽提.向抽余物中加入二甲基亞砜進再次進行抽提.抽提溫度在 IOO-IlO0C .攪拌時間為1小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.靜置4小時 后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.4)三次抽提.待抽余物冷卻到21--30°C時再次加入二甲基亞砜進行第三次抽 提.抽提溫度在21--30°C .抽余物與二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.采用間歇式攪拌.攪 拌20分鐘靜置2小時.重復(fù)8-10次.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余 物·5)上述抽余物經(jīng)過減壓蒸餾回收環(huán)己烷和二甲基亞砜.并經(jīng)白土精制得到高芳 烴環(huán)保橡膠油.白土加入量為抽余物質(zhì)量的5-8% .混合反應(yīng)溫度190-200°C .反應(yīng)時間 為50-70分鐘·實施例2環(huán)保高芳烴橡膠油的制備環(huán)保芳烴油的制備包括如下步驟1)以減三抽出油(中石油遼河潤滑油廠)為原料，用石油醚為溶劑進行稀釋.稀 釋過程需充分?jǐn)嚢?直到原料完全溶解，溶解溫度無具體要求.所選用的溶劑石油醚與減 三抽出油的質(zhì)量比為0.3 1.2) 一次抽提.向上述稀釋油中加入二甲基亞砜進行一次抽提.抽提溫度在 IOO-IlO0C .攪拌時間為1小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.靜置4小時
4后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.3) 二次抽提.向抽余物中加入二甲基亞砜進再次進行抽提.抽提溫度在 SO-IlO0C .攪拌時間為1-2小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.靜置4小 時后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.4)三次抽提.待抽余物冷卻到21--30°C時再次加入二甲基亞砜進行第三次抽 提.抽提溫度在21--30°C .抽余物與二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.采用間歇式攪拌.攪 拌20分鐘靜置2小時.重復(fù)8-10次.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余 物·5)上述抽余物經(jīng)過減壓蒸餾回收石油醚和二甲基亞砜.并經(jīng)白土精制得到高芳 烴環(huán)保橡膠油.白土加入量為抽余物質(zhì)量的5-8% .混合反應(yīng)溫度190-200°C .反應(yīng)時間 為50-70分鐘·實施例3環(huán)保高芳烴橡膠油的制備環(huán)保芳烴油的制備包括如下步驟1)以減三抽出油(中石油遼河潤滑油廠)為原料，用HVI150(燕山石化)為溶劑 進行稀釋.稀釋過程需充分?jǐn)嚢?直到原料完全溶解，溶解溫度無具體要求.所選用的溶 劑環(huán)己烷與減三抽出油的質(zhì)量比為0.1 1.2) 一次抽提.向上述稀釋油中加入二甲基亞砜進行一次抽提.抽提溫度在 IOO-IlO0C .攪拌時間為1小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.靜置4小時 后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.3) 二次抽提.向抽余物中加入二甲基亞砜進再次進行抽提.抽提溫度在 IOO-IlO0C .攪拌時間為1小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.靜置4小時 后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.4)三次抽提.待抽余物冷卻到21--30°C時再次加入二甲基亞砜進行第三次抽 提.抽提溫度在21--30°C .抽余物與二甲基亞砜的質(zhì)量比為1 2.采用間歇式攪拌.攪 拌20分鐘靜置2小時.重復(fù)8-10次.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余 物·5)上述抽余物經(jīng)過減壓蒸餾回收二甲基亞砜.并經(jīng)白土精制得到高芳烴環(huán)保橡 膠油.白土加入量為抽余物質(zhì)量的5-8% .混合反應(yīng)溫度190-200°C .反應(yīng)時間為50-70 分鐘.實施例4實施檢測例1、2和3的芳烴橡膠油的性質(zhì)實施檢測例1、2和3的芳烴橡膠油的性質(zhì)測定結(jié)果如下表所示 實施例1、2和3的芳烴橡膠油的性質(zhì)測定結(jié)果可以表明，實施檢測例1、2和3的 芳烴橡膠油芳香碳Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均再20%以上.因此在使用時和橡膠的相融性會很好，加 工性能也會很好.并且實施例1、2和3的芳烴橡膠油的PCA含量也均在3%以下，說明實施 例1、2和3的芳烴橡膠油是無毒無致癌作用的。
權(quán)利要求
一種高芳烴橡膠油的制備方法包括以下幾個步驟1)以減三抽出油為原料，用環(huán)己烷/石油醚/HVI150為溶劑進行稀釋.稀釋過程需充分?jǐn)嚢?直到原料完全溶解，溶解溫度無具體要求.所選用的溶劑環(huán)己烷/石油醚/HVI150與減三抽出油的質(zhì)量比為(0.1 0.3)∶1.2)一次抽提.向上述稀釋油中加入二甲基亞砜進行一次抽提.抽提溫度在100 110℃.攪拌時間為1小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為1∶2.靜置4小時后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.3)二次抽提.向抽余物中加入二甲基亞砜進再次進行抽提.抽提溫度在100 110℃.攪拌時間為1小時.稀釋油與溶劑二甲基亞砜的質(zhì)量比為1∶2.靜置4小時后分離.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.4)三次抽提.待抽余物冷卻到21 30℃時再次加入二甲基亞砜進行第三次抽提.抽提溫度在21 30℃.抽余物與二甲基亞砜的質(zhì)量比為1∶2.采用間歇式攪拌.攪拌20分鐘靜置2小時.重復(fù)8 10次.分離后的下層二甲基亞砜層為抽出物，上層為抽余物.5)上述抽余物經(jīng)過減壓蒸餾回收稀釋溶劑和二甲基亞砜.并經(jīng)白土精制得到高芳烴環(huán)保橡膠油.其中所述的白土加入量為抽余物質(zhì)量的5 8％.混合反應(yīng)溫度190 200℃.反應(yīng)時間為30 50分鐘.
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所選用的溶劑為環(huán)己烷/石油醚/HVI150 和二甲基亞砜，進行一次稀釋，兩次高溫(100-110)抽提和一次常溫抽提.抽余物與二甲 基亞砜的質(zhì)量比三次均為1 2.
3.權(quán)利要求1或2所述方法制備的高芳烴橡膠油.
4.權(quán)利3所述的高芳烴橡膠油，其特征在于所述的高芳烴環(huán)保芳烴油具有如下性質(zhì)40°C下的運動粘度為856-1569mm2/s ； 100°C下的運動粘度為18—25mm7s ；20°C下的密 度為956. 8-978. 9kg/m3 ；折光率為1. 5285-1. 5365nD20 ；苯胺點為71—73°C ；結(jié)構(gòu)族組成為 芳香碳原子質(zhì)量百分含量21. 2-24. 5%、鏈烷烴碳原子質(zhì)量百分含量30. 2_33%、環(huán)烷烴碳 原子百分含量44. 8-45. 8% ；多環(huán)芳香族化合物(PCA)質(zhì)量百分含量小于3% ；苯并芘質(zhì)量 百分含量小于百萬分之一，八中稠環(huán)芳烴質(zhì)量百分含量小于百萬分之一到百萬分之十.
全文摘要
本發(fā)明涉及在橡膠工業(yè)中使用的一種環(huán)保高芳烴橡膠油。是以環(huán)己烷/石油醚/HVI150和二甲基亞砜為溶劑，利用二甲基亞砜在特定條件下的選擇性去除減三抽出油中的PCA。本發(fā)明的目的是在于提供一種能發(fā)揮和以往芳香油同等性質(zhì)、并且不存在致癌性問題、安全性也更優(yōu)秀的橡膠填充油及其生產(chǎn)方法。
文檔編號C08L21/00GK101928595SQ20091014868
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者朱建江, 王喜安 申請人:王喜安;朱建江