一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽，該有機(jī)鈷類混合鹽外觀呈藍(lán)紫色固體，其含鈷量為15％～16％，熔點(diǎn)為103～104℃，該有機(jī)鈷類混合鹽由以下原料按重量份配比而成：氫氧化鈷26～28份、硬脂酸63～66份、丙酸19～21份、異壬酸39～41份、硼酸丁脂20～22份、偏硼酸鈣8～9份。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中的丙酸大大降低了產(chǎn)品總酸度，避免了對膠類制品耐腐蝕與老化性能，同時(shí)，本發(fā)明中添加的硬脂酸可有效替代輪胎配方中常用的部分硬脂酸，有利于炭黑、氧化鋅等橡膠(輪胎)主要成分的充分?jǐn)U散，另外，在鈷鹽中添加偏硼酸鈣，偏硼酸鈣是一種二性化合物，可以有效平衡體系中的酸堿度，提高了防腐性，增強(qiáng)了膠黏性，增進(jìn)橡膠與金屬的粘合，從而大大提高這類鈷鹽的含鈷量與反應(yīng)活性。
【專利說明】一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國高速公路的迅速發(fā)展，汽車產(chǎn)量的迅猛增加，對子午線輪胎的需求將大幅度增加，那么對生產(chǎn)子午線輪胎的必備原料-有機(jī)鈷鹽粘合增進(jìn)劑的需求量越來越大，對質(zhì)量要求越來越高。就目前而言，不論是國內(nèi)還國外所生產(chǎn)的有機(jī)鈷鹽粘合增進(jìn)劑均是采用鈷與不同的有機(jī)酸反應(yīng)得到的產(chǎn)品，屬于有機(jī)酸鈷混合物，鈷的含量按不同牌號的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有所不同，但在橡膠制品的配方設(shè)計(jì)時(shí)，不同有機(jī)鈷鹽粘合增進(jìn)劑的使用量是以鈷含量來計(jì)算，也就是在每百份數(shù)橡膠中所占有的純鈷量。因?yàn)橛袡C(jī)鈷粘合增進(jìn)劑在應(yīng)用過程中作用原理是:有機(jī)鈷鹽粘合增進(jìn)劑在煉膠過程中加入并且均勻地分散到整個(gè)體系中，此時(shí)只是物理性分散，當(dāng)生膠進(jìn)行硫化時(shí)，有機(jī)鈷鹽粘合增進(jìn)劑在一定溫度下與金屬表面的鍍層表面發(fā)生了置換反應(yīng)，生成自由基的鈷離子，鈷離子催化橡膠和金屬與硫之間形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，達(dá)到橡膠與金屬之間的強(qiáng)力粘合，不僅確保輪胎擁有高速行駛性能，而且還延長輪胎的使用壽命。而有機(jī)鈷鹽粘合增進(jìn)劑中鈷是一種有色金屬，又是有色金屬中的小品種，全國從原礦生產(chǎn)的鈷不足千噸，大部分依靠從國外進(jìn)口鈷礦，故而鈷的價(jià)格始終處于高端價(jià)位，從鈷鹽粘合增進(jìn)劑產(chǎn)品中其成本占總原料價(jià)格的80%。隨著市場競爭日趨激烈情形下，鈷鹽粘合增進(jìn)劑在用量上將會(huì)成幾何級增長，但價(jià)位卻不會(huì)成比例上升，同時(shí)現(xiàn)有的鈷鹽粘合增進(jìn)劑制備方法中雖然硼?；捄捔枯^高，它們在橡膠硫化時(shí)，反應(yīng)活性大，對橡膠與鋼絲的粘 合增強(qiáng)起主要作用，但反應(yīng)產(chǎn)生的游離脂肪酸總酸度較高，不利橡膠與鋼絲的粘合的持久，且對金屬表面有腐蝕性，故研究開發(fā)代鈷新原料或新工藝是極其必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含鈷量較高、對防腐增粘有利的高性能有機(jī)鈷類混合鹽的制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽，該有機(jī)鈷類混合鹽外觀呈藍(lán)紫色固體,其含鈷量為15%~16%，熔點(diǎn)為103~104°C，該有機(jī)鈷類混合鹽由以下原料按重量份配比而成:氫氧化鈷26~28份、硬脂酸63~66份、丙酸19~21份、異壬酸39~41份、硼酸丁脂20~22份、偏硼酸鈣8~9份。
[0006]一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽的制備方法，按以下步驟完成:
[0007]I)成鹽反應(yīng):以氫氧化鈷、丙酸、異壬酸與硬脂酸的混合酸為原料，在常壓密封容器中，溫度170~180°C，反應(yīng)時(shí)間≥2.5小時(shí)，反應(yīng)生成丙酸-硬脂酸鈷混合鹽，其總的反
應(yīng)式為:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽，其特征在于，該有機(jī)鈷類混合鹽外觀呈藍(lán)紫色固體，其含鈷量為15%~16%，熔點(diǎn)為103~104°C，該有機(jī)鈷類混合鹽由以下原料按重量份配比而成:氫氧化鈷26~28份、硬脂酸63~66份、丙酸19~21份、異壬酸29~31份、硼酸丁脂20~22份、偏硼酸鈣8~9份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽的制備方法，其特征在于，按以下步驟完成: 1)成鹽反應(yīng):以氫氧化鈷、丙酸、異壬酸與硬脂酸的混合酸為原料，在常壓密封容器中，溫度170~180°C，反應(yīng)時(shí)間> 2.5小時(shí)，反應(yīng)生成丙酸-硬脂酸鈷混合鹽，其總的反應(yīng)式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽的制備方法，其特征在于，所述的成鹽反應(yīng)的溫度為175°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽的制備方法，其特征在于，所述的硼?；磻?yīng)的溫度為193°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽的制備方法，其特征在于，所述的制成成品的溫度為183°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能有機(jī)鈷類混合鹽，其特征在于，其各原料優(yōu)選比例為:氫氧化鈷27份、硬脂酸65份、丙酸20份、異壬酸30份、硼酸丁脂21份、偏硼酸鈣8.5份。
【文檔編號】C08K3/38GK103897216SQ201410122639
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】徐京海, 蘇超, 陶秀軍 申請人:江陰市三良化工有限公司