新的基于腰果酚的有机硫化剂、其制备方法及使用其的轮胎用橡胶复合组合物的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法、通过该方法获得的基于腰果酚的有机硫化剂及使用基于腰果酚的有机硫化剂的橡胶复合物和轮胎组合物，其中所述方法包括使腰果提取物与硫粉反应的步骤。与使用常规硫化剂的橡胶组合物相比，使用基于腰果酚的有机硫化剂的橡胶组合物示出显著改进的预计里程(FPS)、拉伸强度(T/S)、非硫化特性和湿牵引，并且有助于改进作为实际用车终产品的轮胎的耐磨性。因此，基于腰果酚的有机硫化剂可有利地应用于在轮胎胎面的橡胶中使用的硫化过程的轮胎用橡胶复合组合物。
【专利说明】新的基于腰果酚的有机硫化剂、其制备方法及使用其的轮 胎用橡胶复合组合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及新的基于腰果酚的有机硫化剂、其制备方法及使用其的轮胎用橡胶复 合组合物。更特别地，本发明涉及通过使从腰果提取的腰果酚与硫粉反应获得并且具有优 异的橡胶加工性能和橡胶复合性能（compoundability)的基于腰果酷的有机硫化剂、其制 备方法及使用其的轮胎用橡胶复合组合物。
【背景技术】
[0002] 当诸如硫、金属氧化物或有机过氧化物的硫化剂应用于链型聚合物橡胶中的不饱 和双键时，橡胶分子形成一种网状连接的聚合物橡胶以提供弹性体。这被称为硫化。这样 的硫化的一些因素包括热、时间或压力等。
[0003] 天然橡胶的优点在于其可伸长并且具有防水性，但其缺点在于加热时变粘和冷却 时变脆。为了解决这样的问题而提出的一种方法是硫化法。自从Charles Goodyear发现 用硫使生胶硫化增加弹性并解决高温下的粘性以及低温下的脆性的问题，硫化方法已基本 用于天然橡胶和合成橡胶的所有领域。
[0004] 硫化剂的选择和使用适当地取决于聚合物的组成、分子分布状态、结构等。通常， 硫化剂可分为有机硫化剂和无机硫化剂。有机硫化剂是通过在释放包含在其结构中的硫的 同时使橡胶聚合物链键合从而产生交联形式来进行硫化的化学物质。这样的有机硫化剂包 括释放活性硫的有机硫化剂、多官能有机硫化剂（包括肟、二亚硝基化合物、合成树脂和聚 胺）和过氧化物硫化剂。
[0005] 依据现有技术是典型的无机硫化剂的硫化合物包括：通过升华或熔融纯化天然酸 中的硫得到的硫粉；具有晶粒结构并且含有不溶性成分二硫化碳（cs 2)的不溶性硫；通过 多硫化物（例如五硫化钙）分解而得到的沉淀硫；通过在胶体磨中研磨硫或从胶体不溶性 溶液中沉淀硫而得到的胶体硫等。然而，这样的无机硫化合物的问题在于其在用作合成树 脂的添加剂时导致相容性劣化，并且依据加入量而使其粘合力降低。此外，就向其中施加 无机硫或常规有机硫化剂的轮胎胎面用橡胶的复合特性而言，其对滚动阻力（R/R)、湿牵引 (T/R)、耐久性（里程）和耐磨性能的改进存有一定限制。
【发明内容】
[0006] [技术问题]
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供通过使从天然来源的腰果提取的有机物质与硫 粉反应获得的基于腰果酚的有机硫化剂及使用其的轮胎用橡胶复合组合物，其中基于腰果 酚的有机硫化剂具有适于橡胶加工的物理性质及橡胶复合性能，并且示出生态友好特性和 高成本效率。
[0008] [技术方案]
[0009] 在一个总的方面，提供用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，其包括使腰果 提取物与硫粉反应的步骤。
[0010] 根据一个实施方案，所述腰果提取物可以是腰果酚。
[0011] 根据另一个实施方案，所述方法包括使100重量份的腰果提取物与1重量份至10 重量份的硫粉反应。
[0012] 根据再一个实施方案，所述反应可以在130°c至200°C下进行。
[0013] 根据再一个实施方案，所述方法还可包括将通过使腰果提取物与硫粉反应得到的 产物溶解于溶剂中以进行纯化的步骤。
[0014] 根据另一个实施方案，所述溶剂可以是选自乙酸乙酯、正己烷和醚中的至少一种。
[0015] 根据再一个实施方案，基于100重量份的基于腰果酚的有机硫化剂，所述溶剂的 使用量可以为150重量份至200重量份。
[0016] 根据再一个实施方案，基于腰果酚的有机硫化剂可由如下化学式1或2表示：
[0017][化学式1]
[0018]
【权利要求】
1. 一种用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，包括使腰果提取物与硫粉反应。
2. 根据权利要求1所述的用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，其中所述腰果提 取物是腰果酚。
3. 根据权利要求1所述的用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，包括使100重量 份的腰果提取物与10重量份至100重量份的硫粉反应。
4. 根据权利要求1所述的用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，其中所述反应在 130°C至200°C下进行。
5. 根据权利要求1所述的用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，还包括将通过使 腰果提取物与硫粉反应获得的产物溶解于溶剂中以进行纯化。
6. 根据权利要求5所述的用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，其中所述溶剂是 选自乙酸乙酯、正己烷和醚中的至少一种。
7. 根据权利要求5所述的用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，其中基于100重 量份的未经纯化的基于腰果酚的有机硫化剂，所述溶剂的使用量为150重量份至200重量 份。
8. 根据权利要求1所述的用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，其中所述有机硫 化剂由如下化学式1或2表示： [化学式1]
其中m为6至13的整数，η为1或2的整数，Rl是H或甲基，R2是H或羟基，R3是 Cn,H2n,+1 (其中η'为2至5的整数），R基团相同或不同，并且每一个R代表H、Sn,,H(其中η" 为1至5的整数）或
[化学式2]
其中m为6至13的整数，η为1或2的整数，Rl是H或甲基，R2是H或羟基，R基团相 同或不同，并且每一个R代表H、Sn，，H(其中η"为1至5的整数）或
9.根据权利要求1所述的用于制备基于腰果酚的有机硫化剂的方法，其中所述基于腰 果酚的有机硫化剂由如下化学式3、4或5表示： [化学式3]
其中X为1至4的整数，R是Η; [化学式4]
其中X为1至4的整数，R是Η; [化学式5]
其中X为1至4的整数，R是Η。
10. -种通过权利要求1至9中任一项所述的方法得到并且由如下化学式1或2表示 的基于腰果酚的有机硫化剂： [化学式1]
其中m为6至13的整数，η为1或2的整数，Rl是H或甲基，R2是H或羟基，R3是 Cn,H2n,+1 (其中η'为2至5的整数），R基团相同或不同，并且每一个R代表H、Sn,,H(其中η" 为1至5的整数）或
其中m为6至13的整数，η为1或2的整数，Rl是H或甲基，R2是H或羟基，R基团相 同或不同，并且每一个R代表H、Sn，，H(其中η"为1至5的整数）或
11. 一种橡胶复合组合物，包含根据权利要求10所述的基于腰果酚的有机硫化剂。
12. 根据权利要求11所述的橡胶复合组合物，基于100重量份的作为原料的橡胶，所 述橡胶复合组合物包含1重量份至2重量份的所述基于腰果酚的有机硫化剂、50重量份至 70重量份的二氧化硅和10重量份至30重量份的炭黑。
13. 根据权利要求11所述的橡胶复合组合物，所述橡胶复合组合物用于轮胎胎面。
【文档编号】C08K5/13GK104520369SQ201480000565
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】李洪大, 金振焕, 朴济焕, 尹注暎, 朴己云, 蒂·海·沃 申请人:(株)Mnb绿地公司