[發明專利]一種石油基橡膠助劑的制備方法

有效

• 申請號: 201210488236.5
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102965142A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 楊遠兮
• 申請（專利權）人: 楊遠兮;劉東
• 主分類號: C10G57/00
• 分類號: C10G57/00;C08K11/00;C08K5/01;C08L21/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;梁嬌旸

技術領域

本發明涉及一種石油基橡膠助劑的制備方法，屬于環境保護和石油加工領域。

背景技術

石油基橡膠助劑具有軟化點較高(110℃-160℃)，質硬而脆特性。正是由于其高軟化點及高稠度，在輪胎橡膠的加工中，有良好的相容性能，因此在橡膠輪胎加工中石油基橡膠助劑做性能改良助劑是最佳新材料之一。

輪胎橡膠傳統上廣泛使用高芳烴填充油，這種填充油主要來自芳烴抽出油(DAE)。這種芳烴抽出油與大多數天然橡膠和合成橡膠的相容性好，價格低廉的特點。輪胎中使用的高芳烴填充油中含有高含量的多環芳烴。多環芳烴(Polycyclic?Aromatic?Hydrocarbons，簡稱PCA)是指分子中含有兩個以上苯環的碳氫化合物，有強致畸、致癌性，接觸皮膚或吸入接觸人體組織時，易導致皮膚癌、肺癌、不育癥等。PCA分子中π電子產生的共軛效應決定了它們在水中的溶解度相對較小，親油性強。在空氣中，PCA能與其他污染物，如臭氧、氮氧化物、二氧化硫、二酮、硝基多環芳烴、磺酸等發生反應。PCA能被土壤中的某些微生物降解。重要的、有致癌性的PCA有苯并(a)芘、苯并(e)芘、1，2一苯并蒽、苯并菲、2，3一苯并(b)芴、苯并(j)芴、苯并(k)芴和二苯并蒽8類物質。

歐盟2005/69/EC環保指令規定，自2010年1月1日起，所有進入歐盟市場的橡膠填充油必須完全符合歐盟標準，也就是輪胎中PCA的質量分數小于3％，上述有致癌嫌疑的8種特定PCA的總量小于10μg／g，苯并芘含量小于1μg／g。日本和美國也制定了限制在輪胎中使用芳烴油以及禁止在該區域銷售使用填充該類油品輪胎的時間表。相關政策的出臺導致迫切需要探索研發環保型填充油。

基于現有高芳烴橡膠填充油的PCA含量很高，不利于健康和環保，人們開始探索使用其他類型的橡膠填充油替代高芳烴橡膠填充油。但研究表明，環烷基橡膠填充油和石蠟基橡膠填充油不適合輪胎制造用丁苯橡膠。所以，現有技術中大多用抽出油經過適當的生產工藝脫除其中的PCA，從而得到環保型的高芳烴橡膠填充油。

現有技術中脫除PCA的方法可以分為物理法和化學反應法2種。物理法脫除PCA就是吸附和溶劑萃取。化學反應法脫除PCA主要是通過加氫處理工藝。也有將兩種方法結合以更好的脫除PCA得到環保型的高芳烴填充油。

US2012181220A1，WO2011098096A1，WO2010110093A1，WO2008013096A1(CN101495559A)，WO2006129616A1(CN101184804A)，JP2007126629A，JP2003096244A(CN1397417A)，US6399697B1，US6248929B1，US5178747A分別涉及利用脫蠟和溶劑萃取步驟來制備橡膠加工油的方法。

CN1564858A公開了一種操作油，是將溶劑萃取脫瀝青油所得的提余油和殘留液或精致殘留液所得的礦物油類基油混合而成。該礦物油類基油是溶劑精制減壓蒸餾餾分所得的DMSO萃取成分未滿3質量%殘留液的；或者是對溶劑精制減壓蒸餾餾分所得的殘留液經加氫精制及/或脫蠟處理而獲得的DMSO萃取成分未滿3質量%的。

JP63215729A公開了制備加工油的類似方法，其中脫蠟處理是通過溶劑脫蠟或通過利用沸石催化劑的催化氫化脫蠟來進行的。

減壓渣油成本低，容易獲得，是作為制備橡膠油的一種有利原料。

中國專利CN101693772A公開了利用丙烷作為抽提溶劑從減壓渣油制備環保橡膠油的方法。CN101691499A公開了利用丙烷作為抽提溶劑對減壓渣油進行兩次抽提來制備環保橡膠油的方法。CN101691427A公開了利用丙烷作為抽提溶劑對減壓渣油進行兩次抽提，然后與環烷烴油混合來制備環保橡膠油的方法。

CN101560330A公開了環保型橡膠軟化油的生產方法，其中采用氫化步驟和丙烷脫瀝青步驟。

發明內容

本發明的目的在于針對目前環保要求的提高，提供一種石油基橡膠助劑的制備方法，其制備工藝簡單，反應條件緩和，所用原料為減壓渣油。

本發明采用下列技術方案來實現其目的：

1.石油基橡膠助劑的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）在減壓渣油中添加催化劑、氧化劑進行氧化反應，得到反應產物，

（2）向步驟（1）所得的反應產物中添加無機酸萃取劑進行萃取，然后分離，獲得石油基橡膠助劑。