[發明專利]一種橡膠專用的促進劑的制備方法

有效

• 申請號: 202010198217.3
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111253435B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王建;徐坤;范金鳳
• 申請（專利權）人: 新鄉市瑞豐新材料股份有限公司
• 主分類號: C07F9/17
• 分類號: C07F9/17
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王維新

本發明公開了一種橡膠專用的促進劑的制備方法，包括：向五硫化二磷中加入正丁醇，制得硫磷酸；其中，五硫化二磷的P含量為27.6％～27.8％；向第一鋅源中加入部分的硫磷酸，然后加入第二鋅源和和剩余的硫磷酸，進行反應；其中，第一鋅源包括間接法氧化鋅和氫氧化鋅，第二鋅源包括間接法氧化鋅；反應完成后，抽真空、減壓蒸餾脫去水分，過濾制得濾液；向濾液滴加硫磷酸，將濾液的pH值調節到4.0～4.4之間，制得淡黃色透明成品。本發明所制備的促進劑產品活性較大，加入膠料中易形成交聯鍵，交聯程度明顯提高；隨著交聯程度的增加，硫化膠的力學性能也會得到明顯改善。

技術領域

本發明涉及促進劑技術領域，具體涉及一種橡膠專用的促進劑的制備方法。

背景技術

橡膠硫化促進劑是能加快硫化速度、降低硫化溫度、減少硫化劑用量、并能改善橡膠物理機械性能的一類物質的總稱，它是當今橡膠工業必不可少的基本材料之一。而橡膠的力學性能是衡量促進劑質量好壞的一項重要指標，也是用戶最為關心且最易檢測的一項指標，促進劑的效能取決于它所賦予的硫化膠的物理機械性能，力學性能較差的促進劑加入膠料中，會使硫化膠的硬度、彈性、拉伸性能、摩擦性能以及熱老化性能變差，最終導致硫化膠整體品質變低。

二正丁基二硫代磷酸鋅是橡膠行業常用的一種硫化促進劑，對橡膠的力學性能有著顯著影響；因此，制備出一種力學性能優異的促進劑有重要意義。目前市場上生產的二正丁基二硫代磷酸鋅硫化成橡膠后力學性能較差，不能達到標準，因此研究出一種力學性能優異的橡膠專用的促進劑顯的非常有意義。

目前文獻上主要是從生膠、補強劑、硫化促進劑組合物等方面去考察硫化膠力學性能的，單獨考察一種促進劑的制備方法對硫化膠力學性能的影響未見報道，這也是本發明的重點所在。

謝永居等在文章《復分解反應合成二烷基二硫代磷酸鋅》中公開了采用兩步法制備O,O-二丁基二硫代磷酸鋅方法；第一步，先把100ml丁醇加入到四口燒瓶，水浴溫度90℃，加熱，攪拌，24g五硫化二磷分三批次加入，間隔1h，反應5h制得硫磷酸；第二步，先向四口燒瓶中加入硫磷酸和氧化鋅，水浴溫度88℃，然后滴加氨水(催化劑)，30min滴加完畢，反應時間6h。反應液在溫度90℃下真空干燥2h，趁熱抽濾，除去未反應完的氧化鋅，得到成品。

其中，采用謝永居等人在《復分解反應合成二烷基二硫代磷酸鋅》文章中介紹的方法增加了催化劑氨水的應用，但反應時間較長，催化劑的加入也為后期處理產品增加了難度，增加了生產成本；另外，將硫磷酸和氧化鋅同時加入會造成局部反應劇烈，生產工藝條件難以控制平穩，不利于穩定生產。

賈太軒等在文章《O,O-二丁基二硫代磷酸鋅制備及光譜分析》中公開了O,O-二丁基二硫代磷酸鋅的制備方法，第一步，將五硫化二磷與丁醇在80-90℃下攪拌反應4-6h，冷卻后緩慢加入氨水制得丁銨；第二步，先將氯化鋅溶解于一定量的去離子水中，將丁銨水溶液按進料比加入三頸燒瓶中，水浴升溫后，保持在一定溫度下，并用攪拌器在三頸燒瓶中恒速攪拌，然后開始用裝有氯化鋅的滴液管滴加氯化鋅溶液，使其與丁銨緩慢混合反應，在10min左右滴加完后開始計時至反應結束。反應結束后進行分液并用蒸餾水洗滌，然后加入到三頸燒瓶中水浴保持恒溫、真空，攪拌脫去水分，完成后加入一定量的助濾劑并抽濾制得成品。

其中，采用賈太軒等在《O,O-二丁基二硫代磷酸鋅制備及光譜分析》文章中介紹的方法合成ZBPD第一步需要先制得丁銨，工藝條件較為復雜且多用一種原料氨水，反應結束后產品需要用大量的蒸餾水洗滌，這就會產生大量工業廢水，明顯增加生產成本，且該方法反應周期較長，生產效率較低。

專利CN102250139A公開了一種烷基硫代磷酸鋅的制備方法，其步驟是將五硫化二磷分散到高沸點溶劑中，然后抽真空，在真空的條件下加入醇，反應得到硫磷酸，再有硫磷酸和氧化鋅反應得到產品。

其中，根據專利CN102250139A產品硫化成橡膠的力學性能性能較差，達不到橡膠的要求。

發明內容