Способ получения промотора адгезии для крепления резин к металлокорду Советский патент 1992 года по МПК C07C51/41 C07F15/06 C09J11/06 

Изобретение относится к резинометал- локордным изделиям, в частности к разработке способов получения улучшенных промоторов адгезии.

Целью изобретения является повыше- ние качества конечного продукта.

По изобретению для получения промотора адгезии в качестве исходного сырья используют следующие компоненты:

- кобальт двухвалентный в виде основной углекислой соли формулы СоСОз х

х1,5Со(ОН)2 пНаО, где п 0-5, массовая доля кобальта 50,1% (ГОСТ 5407-78);

-синтетические жирные кислоты (СЖК) фракции Cs-Сб, Ст-Сд, Cw-Cie, Сп-С20 (ГОСТ 23239-78) (кислотные числа 495; 388; 250; 205 мгКОН/г); а также

-фракции СЖК С21-С25ГГУ38.10716- 75). кислотное число 182 мгКОН/г;

-уксуоная кислота, синтетическая, сорт 1 (ГОСТ 19814-74);

-нафтеновые кислоты, общей формулы

vi vj

Ј

СЛ

,,

&

соон

где R - алкил Са-Сю. кислотное число 240 мгКОН/г(ГОСТ 13302-77);

-галловые кислоты - фракции жирных кислот , кислотное число 190 мгКОН/г(ГОСТ 14845-79);

-алкилфеноламинные смолы, общей формулы:

Х

iN--CH2

П

где R - алкил C4-Ci2, n 3-4.

Средняя мол.м. 1200-1300, температура размягчения 90-120°С; доля азота, 1-3,5 мас.%.

Используют алкилфеноламинные смолы следующих марок:

Октофор NТУ 38 УССР 201415-83

ОктофорЛКП ТУ 38.402147-88 Октофор NTТУ 38.402119-86

Смола АФМТУ 38.402128-87

Предлагаемый по изобретению способ иллюстрируется примерами 1-7, причем он может быть осуществлен двумя способами: А и Б.

Способ А. В реактор, снабженный мешалкой, термометром, капельной воронкой и прямым холодильником, загружают расчетные количества органических кислот и основного карбоната кобальта. Нагревают смесь при перемешивании до 140-190°С, отгоняя при этом реакционную воду. Затем проводят обработку реакционной массы уксусной кислотой, взятой в виде водного раствора с массовой долей уксусной кислоты не менее 70% путем постепенной подачи ее в реактор через капельную воронку при температуре реакционной массы не менее 150°С; при этом одновременно отгоняют реакционную воду и избыток уксусной кислоты. Подачу уксусной кислоты в реактор продолжают до прекращения выделения воды и двуокиси углерода, после чего отгоняют уксусную кислоту при атмосферном давлении, вносят алкилфеноламинную смолу и продолжают отгон, постепенно снижая остаточное давление до 0,01-0.005 МПа и вакуумируюг продукт при указанном давлении и температуре в кубе 170-180°С в течение 2-3 ч.

Способ Б, В реактор, снабженный мешалкой, термометром и обогреваемой ректификационной колонной с числом

теоретических тарелок 10-15, загружают расчетные количества органических кислот, основного карбоната кобальта и алкилфено- ламинной смолы. Нагревают смесь при пе5 ремешивании до температуры 140-180°С. отгоняя реакционную воду. Затем вносят расчетное количество уксусной кислоты (взятой в виде водного раствора не менее 70% мае. кислоты) и выдерживают реакци0 онную массу при температуре 160-180°С до окончания отгона воды из верха колонны. При этом уксусная кислота, испаряющаяся вместе с водой из реакционной массы, возвращается в реактор из кубовой части рек5 тификационной колонны.

По окончании реакции проводят отгон уксусной кислоты и вакуумирование продукта также, как и в способе А.

В табл.1 приведены загрузки и техноло0 гические режимы получения промотора по примерам 1-7. Пример 9 выполнен в условиях способа-прототипа.

Полученные предлагаемым способом промоторы представляют собой твердые.

5 смолообразные вещества от темно-фиолетового до черного цвета, нерастворимые в воде, растворимые в бензине, толуоле, ксилоле.

Свойства промоторов, полученных

0 предлагаемым способом (примеры 1-7) и по способу-прототипу (пример 9), представлены в табл.2.

Из табл.2 следует, что промоторы адгезии, полученные предлагаемым способом,

5 имеют более высокую температуру размягчения, более высокое содержание кобальта (8-11 мас.%) и более низкое содержание летучих веществ по сравнению с нафтена- том кобальта по известному способу. Содер0 жание кобальта соответствует требованиям шинной промышленности и свидетельствует о более высоком качестве продукта, полученного по изобретению.

Один из полученных промоторов на ос5 нове кислот фракции испытывался в бреккерных резинах на основе каучука марки СКИ-3. Параллельно на тех же резинах приводились испытания нэфтената кобальта, полученного фирмой Nippon Mining. Ре0 зультаты производственных испытаний отражены в таблицах 4 и 5, причем испытания проводили с использованием различных металлокордов: марки 5Л 25 в табл.4 и марки 9Л 15/27 - в табл.5. Представленные

5 данные свидетельствуют о том, что резины с промотором, полученным по предлагаемому способу, характеризуются хорошими механическими свойствами, а по основному показателю - прочности связи с металлокордом, особенно, после старения, имеют пре

имущества по сравнению с резинами, содержащими промотор, полученный по прототипу.

Формула изобретения Способ получения промотора адгезии для крепления резин к металлокорду сплавлением при повышенной температуре высших органических кислоте неорганической солью кобальта в присутствии высокомолекулярного амина, отличающийся тем, что. с целью повышения качества конечного продукта, используют органические кислоты, выбранные из группы: фракция синтетических жирных кислот Cs-Сб. Сг-Сэ, CicrCi6, , или С21-С25, жирные кислоты таллового масла фракции , нафтеновые кислоты общей формулы

где R - Сч-С12-алкил;

,

и сплавление проводят при 140-190°С в присутствии водного раствора уксусной кислоты с одновременной отгонкой паров воды и избытка уксусной кислоты при

следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Изобретение относится к неорганическим солям высших жирных кислот, в частности к кобальтовым солям смеси синтетических жирных кислот с алкилфено- ламинной смолой. Смесь солей используют в качестве промотора адгезии для крепления резин к металлокорду. Цель - повышение качества конечного продукта. Получение промотора ведут сплавлением основного карбоната кобальта с жирными кислотами фракции Cs-Ce, Cy-Cg, Cio-Cie. , кислотами таллового масла фракции Cie-C20 и нафтеновыми кислотами с злкиль- ным заместителем Св-Сю в присутствии высокомолекулярного амина - алкилфено- ламинной смолы. Реакцию проводят при 140-190°С в присутствии водного раствора СНзСООН с одновременной отгонкой паров воды в смеси с СНзСООН при следующем соотношении компонентов, мас.%: высшие органические кислоты 100; карбонат кобальта 19,9-49,5; алкилфеноламинная смола 3-120; уксусная кислота 5-20. Указанные условия позволяют получать промотор с улучшенными механическими свойствами и приводят к повышению прочности связи с металлокордом по сравнению с известным промотором - нафтенатом кобальта. Предлагаемый промотор имеет более высокую температуру размягчения, более низкое содержание кобальта и летучих веществ. 5 табл. сл С

Примечание. - алкилфеноланинные смолы

717766518

Таблица2 Физические характеристики и состав полученных промоторов

Т а 0 л и ц а 3 Содержание примесей (кг) е сточных волах, образующихся при получении 1 т готового продукта

Пример

II::::II:::II:::IIIII:II:::E

2,1.

2,7 2,8

г

Сравнительная оценка свойств брекерных резин на. основе каучука марки СКИ-3, содержащих промо---.. тор адгезии резин к металлокорду

Прочности рвязи резины с ме- таллокордом марки : 5л25 (Н-метод), Н:

при 20°С при 100°С

- после кипячения в 5%-ном растворе NaCl 9 ч

-. старение в воздушной среде при 100°С

Примечание. Н- ньютон

Пример

2,7 2,8

29,8 (ll.li) 246

51,1

Таблица k

г

на. ---.

296 289

227

Свойства резин из основе кэуцука марки ОКИ-3-01, содержащих различные соединения кобальта

,

и

ГОСТ 275-75 То же ив

ГОСТ 262-79 ГОСТ Й863-&Э

16,0 23,3 1)20 95

40 t

237 З

Таблица 5

18,0 18,2 18,1 17,6 17,7

23,1 23,6 21«,0 23,7 1ЦЯ ЪОб - 1)10

103

105

110107

23,9

25

103

195ИЗ

ч .

W

17,9 23,5 «3

105

318 305 323 300 303301

)08 415 kJli i20

500 330

450