[发明专利]一种白炭黑负载黄原酸盐及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种白炭黑负载黄原酸盐及其制备方法与应用。将白炭黑经过改性处理后溶解在溶剂中，加入碱溶液，搅拌10分钟～100分钟，在5℃～80℃的碱性条件下与二硫化碳反应，继续搅拌1小时～48小时，二硫化碳与碱的摩尔比为1:1～3.6；加入质量分数为0.5％～30％的锌盐溶液，白炭黑与锌盐的质量比为1:2～25，在20℃～80℃条件下搅拌0.5小时～24小时，静置沉淀；将反应产物过滤、干燥，即制备负载黄原酸盐，其结构为以白炭黑作为载体，白炭黑表面‑OH中的氧原子与黄原酸盐中的碳原子相连。在橡胶配方中，加入本发明的白炭黑负载黄原酸盐作为硫化促进剂，可以达到较好的硫化效果，在橡胶硫化和制品使用过程中不会产生亚硝胺，是一种高效、无毒、环保的新型快速硫化促进剂。

技术领域

本发明涉及橡胶助剂和橡胶硫化领域，特别是涉及一种白炭黑负载黄原酸盐及其制备方法与应用。

背景技术

硫化促进剂是橡胶最重要的助剂之一，占橡胶助剂40％以上，具有促进橡胶硫化，降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫黄用量和提高硫化胶物理机械性能的作用，同时可降低能耗。而橡胶工业目前常用的硫化促进剂大多含有仲胺基，在橡胶制品生产过程中容易产生致癌性的亚硝胺类化合物，已成为影响人类健康的大问题之一。因此，研究高效、无毒、环保的新型硫化促进剂是国内外橡胶助剂的发展方向。

发明内容

本发明的目的在于克服当前橡胶工业硫化过程中含仲胺基促进剂产生致癌性的亚硝胺类化合物的问题，提供一种绿色、环保、高效性的白炭黑负载黄原酸盐的制备方法。

本发明以白炭黑为载体的一种负载型黄原酸盐的制备方法，有以下四个步骤：

步骤一，将白炭黑溶解在溶剂中，加入碱溶液，搅拌10分钟～100分钟后，在5℃～80℃的碱性条件下与二硫化碳反应，继续搅拌反应1小时～48小时，二硫化碳与碱的摩尔比为1:1～3.6；

步骤二，加入质量分数为0.5％～30％的锌盐溶液，白炭黑与锌盐的质量比为1：2～25，在20℃～80℃条件下搅拌反应0.5小时～24小时，静置沉淀；

步骤三，将步骤二中的反应产物过滤、干燥，制得白炭黑负载黄原酸盐。

进一步的，在所述步骤一之前加入白炭黑改性步骤，将白炭黑与酸混合，在搅拌下反应1小时～48小时，使白炭黑表面的-OH增多。

进一步的，所述酸包括盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、柠檬酸中的一种或多种组合。

进一步的，所述步骤一中的碱包括碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸锶、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸氢钠、乙酸钠、乙酸钾、氢氧化铵、甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾中的一种或多种组合；所述步骤一中的溶剂包括水、二硫化碳、甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、正丁醇、庚醇、辛醇、甲苯、丙酮、丁酮、乙醚、乙酸乙酯中的一种或多种组合；所述步骤二中的锌盐包括锌的氧化物、锌的硫酸盐、锌的氯化物中的一种或多种组合。

进一步的，所述步骤一与步骤二中的搅拌速度为100rmp～1000rmp。

由上述制备方法制得的一种白炭黑负载黄原酸盐，其结构为以白炭黑作为载体，白炭黑表面-OH中的氧原子与黄原酸盐中的碳原子相连。

该白炭黑负载黄原酸盐作为天然橡胶或各种合成橡胶的硫化促进剂的应用。

进一步的，所述白炭黑负载黄原酸盐与天然橡胶或合成橡胶的质量份比例为0.5～50：100。

进一步的，所述白炭黑负载黄原酸盐与天然橡胶或合成橡胶的质量份比例为1～5:100。

进一步的，所述白炭黑负载黄原酸盐与天然橡胶或合成橡胶的质量份比例为2.5:100。