[发明专利]直接添加型高性能钴盐黏合增进剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种直接添加型高性能钴盐黏合增进剂及其制备方法，分为新癸酸盐和硼酰化盐，新癸酸盐由混合金属18％～25％、新癸酸44％～50％、新戊酸18％～20％、丙酸12％～13％制成，硼酰化盐由混合金属16％～21％、新癸酸33％～35％、新戊酸9％～10％、丙酸17％～20％、硼酸三丁酯18％～21％制成，其中的混合金属以质量为100％计，包含钴46％～84％、稀土元素10％～36％、其它金属6％～18％。本发明产品在硫化条件下释放出活性金属离子和活性二价钴离子形成“协同催化”效应，使单一钴离子的催化能力成倍增加，产品用量减少了一半，橡胶制品中钴的残留量可减少60％左右，有机酸根残留量可减少40％左右，而黏合水平和其它物理指标均可达到或超过使用原钴盐黏合增进剂的同等水平，有利于改善橡胶制品的老化性能和提高橡胶制品的使用寿命，实现了直接添加型钴盐黏合增进剂产品低钴化的目标。

技术领域

本发明涉及直接添加型高性能钴盐黏合增进剂及其制备方法，特别是用于钢丝子午线轮胎、钢丝增强运输带、钢编胶管等橡胶制品制造用的直接添加型高性能钴盐黏合增进剂及其制备方法。

背景技术

在钢丝子午线轮胎、钢丝增强运输带、钢编胶管等橡胶制品行业，目前国内外普遍使用的橡胶-金属黏合增进剂均为直接添加型钴盐黏合增进剂，其主要品种有新癸酸钴、硼酰化钴等。这类直接添加型钴盐黏合增进剂除具有高强度黏合性能和优良的动态力学性能外，还具有抗老化、耐热氧、耐湿热、耐盐水腐蚀等优异性能。

众所周知，钴盐黏合增进剂在黏合反应过程中并不直接参加黏合反应，而是在硫化条件下通过热裂解释放出活性二价钴离子，活性二价钴离子是一种催化剂，催化了硫与镀黄铜、镀锌钢丝骨架材料表面的铜、锌的硫化反应，从而形成“硫桥”，实现高强度黏合。反应后钴离子以氧化钴形态残留在橡胶制品中，残留的钴和有机酸根作为“垃圾”存在于橡胶制品中，这些“垃圾”会影响橡胶制品的老化性能和使用寿命。

黏合反应离不开钴，但残留的钴又会影响橡胶制品的老化性能和使用寿命。为了减少黏合反应后残留的钴对橡胶制品性能的不良影响，在本世纪初，国际橡胶界就提出了直接添加型钴盐黏合增进剂向“低钴化”、“无钴化”方向发展的目标，不少国家都本着这一目标研制开发“低钴”、“无钴”的直接添加型黏合增进剂，以取代现在普遍使用的直接添加型钴盐黏合增进剂。但到目前为止，还未发现此类新产品出现的相关报道。

发明内容

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的缺点，提供一种既能保持原钴盐黏合增进剂的黏合性能和其它性能，但是用量减少，橡胶制品中残留钴量、残留有机酸根大幅降低的直接添加型高性能钴盐黏合增进剂及其制备方法。

技术方案：一种直接添加型高性能钴盐黏合增进剂，是由混合金属、新癸酸、新戊酸、丙酸制成的新癸酸盐，或者是由混合金属、新癸酸、新戊酸、丙酸、硼酸三丁酯制成的硼酰化盐；

所述新癸酸盐以质量为100％计，包含混合金属18％～25％、新癸酸44％～50％、新戊酸18％～20％、丙酸12％～13％；

所述硼酰化盐以质量为100％计，包含混合金属16％～21％、新癸酸33％～35％、新戊酸9％～10％、丙酸17％～20％、硼酸三丁酯18％～21％；

其中，所述的混合金属以质量为100％计，包含钴46％～84％、稀土元素10％～36％、其它金属6％～18％。

所述稀土元素为铈、镨、钕、钐、铕、镥的至少其中一种，所述其它金属为钙、铝、镍、锰的至少其中一种，与钴形成“协同催化”效应。