[发明专利]硼酰化复合金属盐粘合增进剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种硼酰化复合金属盐粘合增进剂及制备方法，该增进剂主要用于金属—橡胶的粘合。

背景技术

目前国内外市场上使用的热硫化型金属—橡胶粘合用增进剂为单一金属—钴盐型产品，随着国际市场上金属钴价格不断上涨，钴盐粘合增进剂价格也随之提高，因此，降低钴盐粘合增进剂的制作成本，成为了众多同行企业的研究课题，但至今仍未见到解决这一难题、能实现商业化运作的相关报导。

发明内容

本发明的目的是以其它金属部分取代金属钴，制备硼酰化复合金属盐粘合增进剂，以降低该粘合增进剂的制作成本，本发明产品的各项技术指标均达到或高于单一钴盐型产品；本发明的另一目的是提供这种硼酰化复合金属盐粘合增进剂的制备方法。

为了实现上述的目的，本发明以含钙、锌、镍的一种或多种金属化合物与无机钴盐相配伍，得到含钴在50～80％，含其它金属20～50％的复合金属盐型粘合增进剂，即节约钴20～50％。本发明反应原料包括硫酸钴或氯化钴等无机钴盐、纯碱、溶剂油和C₂～C₁₈有机酸的一种或多种混合物，其特征是在反应物中至少加入一种含钙和/或锌和/或镍的金属化合物，制得硼酰化复合金属盐粘合增进剂。

本发明进一步的技术方案是：钙、锌、镍的金属化合物与钴盐在增进剂中的金属摩尔比为钙∶锌∶镍∶钴＝0～0.2∶0～0.05∶0～0.5∶0.5～0.8，以纯金属计算，各元素的重量比为钙∶锌∶镍∶钴＝0～8∶0～3∶0～29∶29～48。钙、锌、镍的金属化合物分别选用氧化钙、氧化锌和硫酸镍。C₂～C₁₈有机酸选用乙酸、丙酸、辛酸、戊酸、新癸酸、环烷酸、硬脂酸、松香酸、异辛酸等其中的一种或多种混合物，溶剂油选用80～200#汽油。

本发明制作硼酰化复合金属盐粘合增进剂，所选择的原料及重量份配比是：

1、硼酰化复合金属盐粘合增进剂

氧化钙0～10    氧化锌0～9       硫酸镍0～100

硫酸钴170～225 工业纯碱70～130  140#溶剂汽油300

异辛酸80～220  松香酸60～100    乙酸10～60

硼酸丙酯80～120。

本发明产品的制备方法是按如下步骤进行：

(1)将硫酸钴或硫酸钴与硫酸镍溶于水，加工业纯碱水溶液制成碱式碳酸盐沉淀，将沉淀物水洗至无CO₃^2-SO₄^2-备用；

(2)将湿碱式碳酸盐直接与有机酸在溶剂油中进行反应，反应温度40～230℃，反应时间16～24小时；

(3)当反应温度达到90±5℃时选加金属氧化物，于97～140℃共沸脱水，分水回流，于140～180℃回收溶剂油，180±5℃真空蒸出残余溶剂和水份得到产品。

(4)真空蒸馏结束后，降温至140℃±5℃加入硼酸丙酯进行硼酰化反应，于190±2℃蒸出残余硼酯及溶剂后得到硼酰化复合金属盐。

本发明提供以下实施例来详细描述其技术方案。

实施例1：硼酰化复合金属粘合增进剂的配比(复合金属中含钴80％<重量>)

实施例2：

(1)将硫酸钴或硫酸钴与硫酸镍溶于水，加工业纯碱水溶液制成碱式碳酸盐沉淀，将沉淀物水洗至无CO₃^2-SO₄^2-备用；

(2)将湿碱式碳酸盐直接与有机酸在溶剂油中进行反应，反应温度40～230℃，反应时间16～24小时；

(3)当反应温度达到90±5℃时选加金属氧化物，于97～140℃共沸脱水，分水回流，在97℃时水与溶剂油共沸。为了使湿滤饼在溶剂油中分散开，可适当延长搅拌时间，进行全回流操作；当滤饼分散均匀时，开始分水回流；升温至140℃，水份基本分离完全，于140～180℃回收溶剂，180±5℃真空蒸出残余溶剂和水份得到复合金属盐。

(4)真空蒸馏结束后，降温至140±5℃加入硼酸丙酯进行硼酰化反应，加热升温，保持搅拌速度，使硼酰化反应进行。反应在185℃时完成。然后于190±2℃蒸出残余硼酯及溶剂后得到硼酰化复合金属盐产品。