橡胶加工助剂分散剂的合成及应用

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王立新

（贵州省化工研究院，贵州贵阳．５５０００２）

摘要介绍了金属脂肪酸盐和脂肪酸酯的合成方法，对国内分散剂产品的应用结果进行了分析，并与国外产

品作了对比实验。

美键词分散剂合成应用

中圈分类号１Ｑ３３０．３８２

ｌ前言

橡胶加工助剂是指对于橡胶胶料只能起物理性的作用，而不引起化学反应，同时使胶料的生产和加工成为可能的化合物。宝永嘉男认为加工助剂可以认为是胶料在加工阶段的操作性能而使用的材料…。如此，所包含的范围广泛，增塑剂、偶联剂、增粘剂等等都是，它们组成各异对胶料物理性能的影响各有不同，但都对加工性能的改善有所贡献。目前欧洲国家的观点更多的偏向前者。

就分散剂而言，它主要功能是改善胶料中炭黑及其它粉未料的分散状况，对胶料的物理性能基本无影响。

２分散剂的种类

具有橡胶分散效果的物质有脂肪酸、金属脂肪酸盐、脂肪酸酯、脂肪酸”１，高分子脂肪酸酯的缩合产品或与金属皂类的混台物，国外产品有Ｍ４０，ｓｈｕｋ【ｏｌｗＢ２１２Ｄｉ８ｐｅｒｇａｔｏｒＦＬ和ＡＦＬｕｘ等系列产品，国内有ＡＴ—ｃ、ＬＴＭ—ｃ、Ｔ一７８、阶２００等品

种。

３分散剂的合成

３．１脂肪酸

脂肪酸主要从植物油脂及动物油脂中提取分离。

３．２金属脂肪酸盐

多种脂肪酸盐中，最重要的是锌盐，反应式：

２Ｒ—Ｃ００Ｈ＋Ｚｎ０叶（Ｒ—Ｃ０ｏ）２Ｚｎ＋ｎＯ

金属脂肪酸盐的合成一般可由脂肪酸与ＮａＯＨ溶液以水为介质皂化，皂化完全后用锌盐溶液滴加，进行复分解反应，得到的产品经脱水干燥即

可。用此法得到的产品纯度较高、质量轻，但工艺过程复杂，废水排放量较大，不利于环保，且生产成本高。

使用脂肪酸与金属氧化物作用，可一步合成金属脂肪酸盐方法为：一般选用碳链较长的脂肪酸，将脂肪酸熔融后逐渐加入金属氧化物，并提高温度至１００～１２０℃，反应进行，所产生的水在反应温度下变成气体，并大量鼓泡，用负压的方法将水蒸汽迅速移走，直到反应液中不再有气泡产生，反应结束。

３．３脂肪酸酯的合成反应式：

Ｒ—ｃｏｏＨ—Ｒ—ｏＨ兰！型！Ｒ—ｃｏｏ—Ｒ＋Ｈ！ｏ

用脂肪酸与醇类等摩尔反应，该反应为可逆反应，为使反应顺利进行，需将生成的水不断移走，才能使反应达到终点，同时酯化速度较慢，选取合适的催化剂是必要的，催化剂一般采用浓硫酸，对甲苯磺酸，ＨｃＩ气体或碱性催化剂。使用催化剂后可提高酯化速度，酯化过程可在８～１０ｈ内完成。生成的水一般采用负压的方式将水移走，为防止酯化过程较长使反应物氧化而导致颜色加深，需在反应过程中通入Ｎ。，以隔离空气中氧。

３．４需要注意的是所使用的原料品质对合成的分散剂有较大影响，原料的杂质含量必须作一定控制，才能得到满意产品。

４分散剂的应用

４．１分散剂的作用

分散剂能够降低天然橡胶和合成橡胶的粘度，其具体表现为门尼粘度值下降，从而改善胶料的流动特性，并使混炼时间和能量消耗下降，加快填料、碳黑的分散。

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２００２年１０月

第２７卷第５期

贵州化Ｉ·１３·

分散剂在国内应用的时间并不长，主要是应用在轮胎橡胶中，在其它领域的应用还有待开发。国内的分散剂产品正在逐步的开发中，现有产品在性能方面与国外品牌正在接近，而价格方面有优势。分散剂在轮胎橡胶中的作用主要是降低混炼胶的门尼粘度，使得粉未料分散均匀，改善了各种胶料间的亲和性，使得胶料的加工性能提高，各批次间的质量较为稳定，制品的外观及断面质量都有所提高。４．２分散剂的应用

Ｒｘ—Ｂ在贵卅ｌ轮胎厂应结果，和ＬＴＭ—ｃ在广州第一橡胶厂应用结果分析如下：

４．２．１显微照像及门尼粘度

表１显微照像及门尼粘度

风一Ｂ为贵州省化工技术】。业试验中心提供的．分散剂样品，为脂肪酸金属盐与脂肪酸羟基化合物，从上表１可知：风一Ｂ有助分散功能，加人２份时效果更显著，门尼粘度值下降，加入２份时效果明显。

扯断伸长率提高，收缩率下降，工艺性能良好。４．２．２拉伸强度

Ｒｘ—Ｂ对拉伸强度有所提高，提高值为８％～９％。

４．２．３曲挠龟裂

表２曲挠龟裂试验表［１３

由表２可知融Ｂ有良好的抗龟裂性能。４．２．４分散剂与国外产品比较

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图ｌ“１国内产品与国外产品门尼粘度比较从图１可知，分散剂的加入与空白试验相比较，胶料门尼粘度有不同程度的降低，其中贵州ＬＴＭ—ｃ与德国Ｍ４０相当。

４．２．５分散剂对混炼胶半成品性能影响

表３散剂对混炼胶半成品性能影响”１

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槽ｉ要￥仆Ｎ／ｍ）２７２２５７２６２９９２７３２５２７６试验条件：采用盂山都Ｔ１０橡胶硫化仪。１３６℃×１２ｍｉｎ。

从表３可知，各种分散剂对胶料物理机械性能的影响总体与空白样接近，未发现加工助剂对胶料性能有影响。

５结论

分散剂对改善橡胶加工性能是有益的，ｕＭ·ｃ分散剂效果比较好，在降低门尼粘度方面与德国Ｍ４０相当，Ｒｘ—Ｂ除有分散功能外，还有多效性。

参考文献

ｌ宝永嘉男．日本，厶协会志１９８６，６２（３）：１６２一１７２

２Ｌｓｔ。ｇｅＬ等ＫＧｋ１９９０．３：１９７～２０】

３黄瑞传．加工助剂在白行车胎帘布胶中的应用广东省橡胶工业科技信息中心站年会资料１９９０．５

（收稿日期２００２—０７—２２）作者简介

王立新，工程师，目前在贵州省化工研究院从事技术工作。

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