采用烯烃复分解催化剂制备反应型补强隔离剂的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种隔离剂的制备方法，具体是一种基于帰姪复分解技术制备的，适 用于粉末橡胶生产的、能够与橡胶分子反应的、具有补强功能的隔离剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 粉末橡胶的隔离剂作用是防止橡胶粒子表面粘连，主要分无机物和无机物两大 类，无机物，如；碳酸巧、滑石粉、白炭黑、水玻璃等；有机物，如；高分子树脂、二价脂肪酸盐 等。
[0003] 白炭黑曾被用于粉末橡胶生产的隔离剂，由于其起到的仅仅是隔离作用，不但没 有提升橡胶的力学性能，反而使之变差，本专利采用有机娃氧焼为改性剂，通过帰姪复分解 反应制备一种能够与二帰姪类橡胶发生反应的具有补强功能的隔离剂，用于粉末橡胶的生 产，弥补了白炭黑与姪类橡胶的相容性差的缺陷，同时利用该功能化隔离剂实现了粉末橡 胶流动性和高强度的同现性。
[0004] CN200410046023. 2,粉末橡胶的制造方法是采用硬脂酸盐类物质为隔离剂的凝聚 法成粉技术。CN97110144. 2, 一种高分子包覆剂的制备方法及其应用是按苯己帰和顺下帰 二酸酢在过氧化苯甲醜引发下的聚合产物经皂化制得，可用于制备粉末橡胶。专利中所述 的隔离剂或包覆剂仅具有防粘作用，对橡胶基质没有补强作用。201110420965. 2 -种补强 型隔离剂的制备方法是采用自由基聚合的方式将不饱和脂肪酸酢和不饱和有机娃氧焼聚 合后，在经过碱处理得到补强型隔离剂。该制备方法存在不饱和脂肪酸酢和不饱和有机娃 氧焼的自聚反应等副反应，同时对聚合度的控制、交联反应等因素也一定程度影响隔离剂 的使用效果。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种能够与二帰姪橡胶发生反应的具有补强性隔离剂的制 备方法。本发明提供的反应型补强隔离剂的制备方法具有反应条件温和、没有副反应、隔离 剂中双键能够进一步与橡胶反应等优点。
[0006] 本发明所述的反应型补强隔离剂的制备方法包括如下步骤；含帰快不饱和取代 基的脂肪酸酢和含帰快不饱和取代基的有机娃氧焼单体W(〇. 1~1〇):1摩尔比混合，优选 (0. 5~1. 5): 1 ;用苯系物溶剂配置成1~15%质量浓度的单体溶液，向溶液中加入占单体 0. 01-0. l%mol份数的帰姪复分解催化剂，优选0. 04-0. 0. 06%mol份数；隔绝空气和水，常温 反应0. 5~2.化（优选1. 0~1. 5h)后，采用真空脱溶剂装置将溶剂脱出，加入软水配置成 15~25%浓度的水溶液，向水溶液中加入占单体质量5~30%的水溶性碱液制得反应型补 强隔贸剂。
[0007] 本发明所述的含帰快不饱和取代基的脂肪酸酢是碳链有3~18个碳原子的不 饱和脂肪酸酢，具体是丙帰酸酢、丙快酸酢、异下帰酸酢、单帰己酸酢、单帰十二酸酢、单帰 十八酸酢、双帰十八酸酢、H帰十八酸酢等不同碳链长度和结构的具有一定不饱和度的帰 酸酢，优选单帰十八酸酢。
[0008] 含帰快不饱和取代基的有机娃氧焼单体其结构式为：
[0009]
【主权项】
1. 一种采用烯烃复分解催化剂制备反应型补强隔离剂的方法，其特征在于包括如下步 骤：含烯炔不饱和取代基的脂肪酸酐和含烯炔不饱和取代基的有机硅氧烷单体以（〇. 1~ 10):1摩尔比混合，用苯系物溶剂配置成1~15%质量浓度的单体溶液，向溶液中加入占单 体0. 01-0. l%mol份数的烯烃复分解催化剂，隔绝空气和水，常温反应0. 5~2. 5h后，采用 真空脱溶剂装置将溶剂脱出，加入软水配置成15~25%浓度的水溶液，向水溶液中加入占 单体质量5~30%的水溶性碱液制得反应型补强隔离剂。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含烯炔不饱和取代基的脂肪酸酐是碳 链有3~18个碳原子的不饱和脂肪酸酐。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的含烯炔不饱和取代基的脂肪酸 酐选自丙烯酸酐、丙炔酸酐、异丁烯酸酐、单烯己酸酐、单烯十二酸酐、单烯十八酸酐、双烯 十八酸酐、三烯十八酸酐。
4. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的含烯炔不饱和取代基的脂肪酸酐 是单烯十八酸酐。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含烯炔不饱和取代基的有机硅氧烷单 体结构式为：γ
其中：Y为含有2~18个碳的不饱和脂肪族链段；Rp R3为含有1~12个碳的烷氧基、6~12个碳的芳氧基或3~12个碳的硅氧基；R2为与R 1 相同的基团或者是含有1~20个碳的饱和链段、1~8的环状烷烃或芳香烃。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的含烯炔不饱和取代基的有机硅氧烷单 体结构式中，Y为乙烯基、乙炔基、丙烯基、丙炔基、异丙烯基、异戊烯基、3-戊烯基、6-辛烯 基、四甲基乙烯基、乙炔基、1-丙炔基、1- 丁炔基、1-戊炔基、1-庚炔基、甲基丙烯酰氧基丙 基、甲基丙烯酰氧基。
7. 如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的含烯炔不饱和取代基的有机硅氧烷单 体结构式中，％、R3为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、己氧基、戊氧基、正庚氧 基、异半氧基、正壬氧基、苯氧基、氣苯氧基、稀丙氧基、节氧基、乙醜氧基、二甲基娃氧基。
8. 如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的含烯炔不饱和取代基的有机硅氧烷单 体结构式中，R2选自甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。
9. 如权利要求1或5所述的方法，其特征在于所述的含烯炔不饱和取代基的有机硅氧 烷单体选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙炔基二乙氧基-乙基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯 基-戊氧基 -己基硅烷、异丙基-正丁氧基乙基硅烷。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的烯烃复分解催化剂为一种钌卡宾络 合物催化剂。
11. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的烯烃复分解催化剂选自二 氯?（邻-异丙氧基苯亚甲基）·（三环己基膦）合钌、二氯?[邻-异丙氧基苯亚甲 基]· [1，3-双（2,4,6-三甲基苯基）-2-咪唑啉亚基]合钌。
12. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的烯烃复分解催化剂为金属卡宾催化 剂。
13. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的烯烃复分解催化剂选自
14. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的苯系物溶剂的通式CnH2n_6, η大于等 于6,并且带有苯环，苯环上的氢被一个或多个CH3取代。
15. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的苯系物溶剂选自甲苯、乙苯、邻，间， 对二甲苯、异丙苯、均三甲苯、偏三甲苯、邻三甲苯、六甲基苯。
16. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的水溶性碱液选自NaOH、KOH或氨水。
17. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含烯炔不饱和取代基的脂肪酸酐和 含烯炔不饱和取代基的有机硅氧烷单体摩尔比为（〇. 5~1. 5) : 1。
18. 如权利要求1所述的方法，其特征在于向溶液中加入占单体0. 04-0. 0. 06%mol份数 的烯烃复分解催化剂。
19. 如权利要求1所述的方法，其特征在于反应时间为I. 0~I. 5h。
【专利摘要】本发明公开了一种采用烯烃复分解催化剂制备反应型补强隔离剂的方法，该方法为在烯烃复分解催化剂的作用下，使含烯炔不饱和取代基的脂肪酸酐和含烯炔不饱和取代基的有机硅氧烷单体发生烯烃复分解反应，生成物经过碱溶液处理后生成具有亲水的羧酸钠基团、亲油的脂肪链、补强功能的甲基硅氧烷基团以及能够参与反应的烯烃基团的水溶性反应型补强隔离剂。采用本发明隔离剂，在粉末橡胶加工时通过热和酸的作用使隔离剂中的有机硅氧烷水解，并且烯烃基团也能与橡胶中的双键之间形成多硫键，从而在橡胶体系内形成-O-Si-和多硫键联合的空间网络结构，从而对基质橡胶起到补强作用。
【IPC分类】C08C1-14, C07F7-18
【公开号】CN104650130
【申请号】CN201310585213
【发明人】艾纯金, 全民强, 张海霞, 赵旭涛, 郝文旭, 朱晶, 龚光碧, 康安福, 郑聚成, 陈建刚, 李树毅, 魏绪玲
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月19日