| 专利名称： | 一种应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Method for preparing vulcanizing agent applied to automobile tire | ||
| 专利号： | CN201510609255.2 | 申请时间： | 20150923 |
| 公开号： | CN105315606A | 公开时间： | 20160210 |
| 申请人： | 苏州国泰科技发展有限公司 | ||
| 申请地址： | 215100 江苏省苏州市相城区渭塘镇钻石路2009号 | ||
| 发明人： | 周波 | ||
| 分类号： | C08L61/06; C08K13/02; C08K3/22; C08K3/30; C08K5/14; C08K3/26; C08K5/098; C08K5/378; C08K5/43 | 主分类号： | C08L61/06 |
| 代理机构： | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 摘要： | 本发明公开了一种应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，针对现有硫化剂存在的缺陷，由多硫化物10-20份、金属氧化物5-10份、合成树脂3-6份、硫化剂DCBP4-6份、四亚乙基五胺4-6份、促进剂3-8份、活性剂4-10份等原料制备而成，本发明的汽车轮胎橡胶制备用硫化剂，不仅无毒无害、耐候性好，并且能够有效缩短橡胶制备过程中的硫化时间，降低硫化温度，突破了传统合成橡胶过程中存在的硫化剂的缺陷，具有很强的实用价值；其制备方法简单易操作，工业化程度高。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a method for preparing a vulcanizing agent applied to an automobile tire. Aiming at the defects existing in an existing vulcanizing agent, the vulcanizing agent is prepared from 10-20 parts of polysulfide, 5-10 parts of metallic oxide, 3-6 parts of synthetic resin, 4-6 parts of vulcanizing agent DCBP, 4-6 parts of tetraethylenepentamine, 3-8 parts of accelerant, 4-10 parts of active agent and the like. The vulcanizing agent for preparing automobile tire rubber is free of toxins, harmless and good in weather fastness, the vulcanizing time in the preparation process of the rubber can be effectively shortened, the vulcanizing temperature can be reduced, the defects of the vulcanizing agent existing in the traditional rubber synthesis process are overcome, and high practical value is achieved. The method for preparing the vulcanizing agent is simple, easy to operate and high in industrialization degree. | ||
1.一种应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1)原料准备：按照以下组成以质量计准备好制备原料：多硫化物10-20 份、金属氧化物5-10份、合成树脂3-6份、硫化剂DCBP4-6份、四亚乙基五胺 4-6份、促进剂3-8份、活性剂4-10份，其中活性剂为皂类、碳酸钠、硬脂酸锌 混合制成，其各物质质量添加比例依次为3:1:2； (2)活性剂的制备：将所需质量的皂类、硬脂酸锌先混合均匀，置于装有 搅拌器、温度计、回流冷凝管以及滴液漏斗的三口烧瓶中，室温下开动搅拌器进 行反应15-20min后加入碳酸钠，加热至70-80℃，保温20min后冷却至室温得到 活性剂备用； (3)在步骤(2)同样装置内放入将所需质量的多硫化物、金属氧化物、硫 化剂DCBP混合搅拌均匀后加热至40-50℃后保温30min，继续加热至80℃回流 60min后冷却至50℃待用； (4)将四亚乙基五胺和促进剂加入反应釜中，搅拌下加入合成树脂，使其 溶解，加热至反应釜内温度为80-90℃，再加入上述步骤(3)得到的混合物，搅 拌反应3-6h，冷却至50℃后加入步骤(2)得到的活性剂，搅拌均匀，降至室温， 得到所需硫化剂。
2.根据权利要求1所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述多硫化物为四硫化二吗啉、二环己基四硫代二嗪、二氧化硫中的一种。
3.根据权利要求1所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化钙中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述合成树脂为对叔丁基苯酚甲醛树脂或含硫的烷基酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述促进剂为噻唑类促进剂、次黄酰胺类促进剂、黄原酸盐促进剂中的一 种。
6.根据权利要求5所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述噻唑类促进剂为促进剂M或促进剂MH。
7.根据权利要求5所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述次黄酰胺类促进剂为促进剂CZ或促进剂DZ。
8.根据权利要求5所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述黄原酸盐促进剂为促进剂DIP或促进剂ZIP。
1.一种应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1)原料准备：按照以下组成以质量计准备好制备原料：多硫化物10-20 份、金属氧化物5-10份、合成树脂3-6份、硫化剂DCBP4-6份、四亚乙基五胺 4-6份、促进剂3-8份、活性剂4-10份，其中活性剂为皂类、碳酸钠、硬脂酸锌 混合制成，其各物质质量添加比例依次为3:1:2； (2)活性剂的制备：将所需质量的皂类、硬脂酸锌先混合均匀，置于装有 搅拌器、温度计、回流冷凝管以及滴液漏斗的三口烧瓶中，室温下开动搅拌器进 行反应15-20min后加入碳酸钠，加热至70-80℃，保温20min后冷却至室温得到 活性剂备用； (3)在步骤(2)同样装置内放入将所需质量的多硫化物、金属氧化物、硫 化剂DCBP混合搅拌均匀后加热至40-50℃后保温30min，继续加热至80℃回流 60min后冷却至50℃待用； (4)将四亚乙基五胺和促进剂加入反应釜中，搅拌下加入合成树脂，使其 溶解，加热至反应釜内温度为80-90℃，再加入上述步骤(3)得到的混合物，搅 拌反应3-6h，冷却至50℃后加入步骤(2)得到的活性剂，搅拌均匀，降至室温， 得到所需硫化剂。
2.根据权利要求1所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述多硫化物为四硫化二吗啉、二环己基四硫代二嗪、二氧化硫中的一种。
3.根据权利要求1所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化钙中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述合成树脂为对叔丁基苯酚甲醛树脂或含硫的烷基酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述促进剂为噻唑类促进剂、次黄酰胺类促进剂、黄原酸盐促进剂中的一 种。
6.根据权利要求5所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述噻唑类促进剂为促进剂M或促进剂MH。
7.根据权利要求5所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述次黄酰胺类促进剂为促进剂CZ或促进剂DZ。
8.根据权利要求5所述的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，其特征 在于：所述黄原酸盐促进剂为促进剂DIP或促进剂ZIP。
翻译：技术领域
本发明涉及一种橡胶助剂的制备，尤其是涉及一种应用于汽车轮胎中的硫化 剂的制备方法。
背景技术
橡胶是一种有弹性的聚合物。橡胶可以从一些植物的树汁中取得，也可以是 人造的，两者皆有相当多的应用及产品，例如轮胎、垫圈等，遂成为重要经济作 物。橡胶的种植主要集中在东南亚地区，如泰国、马来西亚、印度尼西亚。橡胶 按原料分为天然橡胶和合成橡胶。按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末 橡胶。
在橡胶的制备过程中，硫化剂是帮组橡胶由塑性材料变为弹性材料的一种最 重要的助剂，不同的橡胶类型，其加工工艺和产品性能要求不同，选用的硫化剂 的种类也不同。
一种针对汽车轮胎用橡胶制备过程中的硫化剂的制备值得研究。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的的问题，本发明提出了一种能够缩 短硫化时间、降低硫化温度，无毒无害的应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种应用于汽车轮胎 中的硫化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成以质量计准备好制备原料：多硫化物10-20 份、金属氧化物5-10份、合成树脂3-6份、硫化剂DCBP4-6份、四亚乙基五胺 4-6份、促进剂3-8份、活性剂4-10份，其中活性剂为皂类、碳酸钠、硬脂酸锌 混合制成，其各物质质量添加比例依次为3:1:2；
(2)活性剂的制备：将所需质量的皂类、硬脂酸锌先混合均匀，置于装有 搅拌器、温度计、回流冷凝管以及滴液漏斗的三口烧瓶中，室温下开动搅拌器进 行反应15-20min后加入碳酸钠，加热至70-80℃，保温20min后冷却至室温得到 活性剂备用；
(3)在步骤(2)同样装置内放入将所需质量的多硫化物、金属氧化物、硫 化剂DCBP混合搅拌均匀后加热至40-50℃后保温30min，继续加热至80℃回流 60min后冷却至50℃待用；
(4)将四亚乙基五胺和促进剂加入反应釜中，搅拌下加入合成树脂，使其 溶解，加热至反应釜内温度为80-90℃，再加入上述步骤(3)得到的混合物，搅 拌反应3-6h，冷却至50℃后加入步骤(2)得到的活性剂，搅拌均匀，降至室温， 得到所需硫化剂。
更进一步的，所述多硫化物为四硫化二吗啉、二环己基四硫代二嗪、二氧化 硫中的一种。
更进一步的，所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化钙中的一种或多种。
更进一步的，所述合成树脂为对叔丁基苯酚甲醛树脂或含硫的烷基酚醛树 脂。
更进一步的，所述促进剂为噻唑类促进剂、次黄酰胺类促进剂、黄原酸盐促 进剂中的一种。
更进一步的，所述噻唑类促进剂为促进剂M或促进剂MH。
更进一步的，所述次黄酰胺类促进剂为促进剂CZ或促进剂DZ。
更进一步的，所述黄原酸盐促进剂为促进剂DIP或促进剂ZIP。
有益效果：本发明提供的一种应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，针对 现有硫化剂存在的缺陷，由多硫化物10-20份、金属氧化物5-10份、合成树脂 3-6份、硫化剂DCBP4-6份、四亚乙基五胺4-6份、促进剂3-8份、活性剂4-10 份等原料制备而成，本发明的汽车轮胎橡胶制备用硫化剂，不仅无毒无害、耐候 性好，并且能够有效缩短橡胶制备过程中的硫化时间，降低硫化温度，突破了传 统合成橡胶过程中存在的硫化剂的缺陷，具有很强的实用价值；其制备方法简单 易操作，工业化程度高。
具体实施方式
实施例1：
一种应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成以质量计准备好制备原料：多硫化物10份、 金属氧化物5份、合成树脂3份、硫化剂DCBP4份、四亚乙基五胺4份、促进 剂3份、活性剂4份，其中活性剂为皂类、碳酸钠、硬脂酸锌混合制成，其各物 质质量添加比例依次为3:1:2；
(2)活性剂的制备：将所需质量的皂类、硬脂酸锌先混合均匀，置于装有 搅拌器、温度计、回流冷凝管以及滴液漏斗的三口烧瓶中，室温下开动搅拌器进 行反应15min后加入碳酸钠，加热至70℃，保温20min后冷却至室温得到活性 剂备用；
(3)在步骤(2)同样装置内放入将所需质量的多硫化物、金属氧化物、硫 化剂DCBP混合搅拌均匀后加热至40℃后保温30min，继续加热至80℃回流 60min后冷却至50℃待用；
(4)将四亚乙基五胺和促进剂加入反应釜中，搅拌下加入合成树脂，使其 溶解，加热至反应釜内温度为80℃，再加入上述步骤(3)得到的混合物，搅拌 反应3h，冷却至50℃后加入步骤(2)得到的活性剂，搅拌均匀，降至室温，得 到所需硫化剂。
其中，所述多硫化物为四硫化二吗啉；所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁质 量比为1:2的混合物；所述合成树脂为对叔丁基苯酚甲醛树脂；所述促进剂为噻 唑类促进剂具体为促进剂MH。
实施例2：
一种应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成以质量计准备好制备原料：多硫化物20份、 金属氧化物10份、合成树脂6份、硫化剂DCBP6份、四亚乙基五胺6份、促 进剂8份、活性剂10份，其中活性剂为皂类、碳酸钠、硬脂酸锌混合制成，其 各物质质量添加比例依次为3:1:2；
(2)活性剂的制备：将所需质量的皂类、硬脂酸锌先混合均匀，置于装有 搅拌器、温度计、回流冷凝管以及滴液漏斗的三口烧瓶中，室温下开动搅拌器进 行反应20min后加入碳酸钠，加热至80℃，保温20min后冷却至室温得到活性 剂备用；
(3)在步骤(2)同样装置内放入将所需质量的多硫化物、金属氧化物、硫 化剂DCBP混合搅拌均匀后加热至50℃后保温30min，继续加热至80℃回流 60min后冷却至50℃待用；
(4)将四亚乙基五胺和促进剂加入反应釜中，搅拌下加入合成树脂，使其 溶解，加热至反应釜内温度为90℃，再加入上述步骤(3)得到的混合物，搅拌 反应6h，冷却至50℃后加入步骤(2)得到的活性剂，搅拌均匀，降至室温，得 到所需硫化剂。
其中，所述多硫化物为二环己基四硫代二嗪；所述金属氧化物为氧化镁、氧 化钙质量比为2:1的混合物；所述合成树脂为或含硫的烷基酚醛树脂；所述促进 剂为次黄酰胺类促进剂具体为促进剂CZ。
实施例3：
一种应用于汽车轮胎中的硫化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成以质量计准备好制备原料：多硫化物15份、 金属氧化物8份、合成树脂5份、硫化剂DCBP5份、四亚乙基五胺5份、促进 剂6份、活性剂7份，其中活性剂为皂类、碳酸钠、硬脂酸锌混合制成，其各物 质质量添加比例依次为3:1:2；
(2)活性剂的制备：将所需质量的皂类、硬脂酸锌先混合均匀，置于装有 搅拌器、温度计、回流冷凝管以及滴液漏斗的三口烧瓶中，室温下开动搅拌器进 行反应18min后加入碳酸钠，加热至75℃，保温20min后冷却至室温得到活性 剂备用；
(3)在步骤(2)同样装置内放入将所需质量的多硫化物、金属氧化物、硫 化剂DCBP混合搅拌均匀后加热至45℃后保温30min，继续加热至80℃回流 60min后冷却至50℃待用；
(4)将四亚乙基五胺和促进剂加入反应釜中，搅拌下加入合成树脂，使其 溶解，加热至反应釜内温度为85℃，再加入上述步骤(3)得到的混合物，搅拌 反应5h，冷却至50℃后加入步骤(2)得到的活性剂，搅拌均匀，降至室温，得 到所需硫化剂。
其中，所述多硫化物为二氧化硫；所述金属氧化物为氧化锌、氧化钙质量比 为4:3的混合物；所述合成树脂为对叔丁基苯酚甲醛树脂；所述促进剂为黄原酸 盐促进剂，具体为促进剂DIP。、
将按照上述实施例1-3的应用于汽车轮胎中硫化剂的制备方法制备成硫化 剂，其各项指标都符合国家标准，应用到轮胎橡胶的制备中去，所得到的橡胶的 力学性能也优于传统橡胶。
使用上述实施例1-3的应用于汽车轮胎中硫化剂的制备方法制备成的硫化 剂，较传统硫化剂，不仅无毒无害、耐候性好，并且能够有效缩短橡胶制备过程 中的硫化时间，降低硫化温度，突破了传统合成橡胶过程中存在的硫化剂的缺陷， 具有很强的实用价值，此外其制备方法简单易操作，工业化程度高。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前 提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
