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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710639170.8 (22)申请日 2017.07.31 (71)申请人 自贡市佳世特密封制品有限公司 地址 643000 四川省自贡市大安区凉高山 街道黄桷湾7组 (72)发明人 陈克辉唐楷严林严航嘉 岳清 (51)Int.Cl. C07C 213/04(2006.01) C07C 215/40(2006.01) C08L 7/00(2006.01) C08L 91/00(2006.01) C08L 91/06(2006.01) C08K 13/02(2006.01)。
2、 C08K 3/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 5/19(2006.01) (54)发明名称 一种多季铵盐橡胶促进剂制备方法及含有 该促进剂的橡胶 (57)摘要 本发明公开了一种多季铵盐橡胶促进剂制 备方法及其含有该促进剂的橡胶配方。 促进剂的 制备方法是先将乙二胺与环氧氯丙烷以1:5的摩 尔比溶于乙醇溶剂中制得中间体； 此后， 中间体 与长链叔胺C18H37N(CH3)2以1:5的摩尔比溶于 乙醇和去离子水溶剂中再制得多季铵盐橡胶促 进剂。 采用该促进剂的橡胶配方变化为； 99.7%氧 化锌缩减为0.5份； 新增季。
3、铵盐促进剂0.5份； 其 它同传统配方。 本发明通过改变单体种类、 结构 单元连接方式、 序列分布和单体组成， 制备了具 有指定结构的高分子季铵盐类分子， 建立产品分 子结构， 研发了一类新型高分子季铵盐类橡胶促 进剂， 利用其与硫黄形成络合物使硫黄活化， 从 而提高密封材料物理性能， 解决传统促进剂高温 分解亚硝胺致癌问题。 权利要求书1页 说明书4页 CN 107488120 A 2017.12.19 CN 107488120 A 1.一种多季铵盐橡胶促进剂制备方法， 其特征在于， 该制备方法的工艺步骤是： 、 将乙二胺与环氧氯丙烷以1:5的摩尔比溶于乙醇溶剂中， 在反应温度为70C， 反。
4、应时 间为4h的工艺条件下制得中间体， 所述中间体的分子结构为： 、 将步骤 （1） 制得的中间体与C18H37N(CH3)2以1:5的摩尔比溶于乙醇和去离子水溶剂 中， 在反应温度为80C， 反应时间为1h的工艺条件下制得多季铵盐橡胶促进剂， 所述多季铵 盐橡胶促进剂的分子结构为： 。 2.包含权利要求1所述促进剂的橡胶， 其特征在于， 该橡胶质量配比为： 天然胶 NR 40 份， 轻质碳酸钙 10份； 机油 6份、 N330炭黑 12份； 99.7%氧化锌 0.50.8份； 季铵盐促进剂 0.40.6份； 硬脂酸 SA 0.6份； 防老剂 RD 0.1份； 橡胶防老剂4010NA 0.4份。
5、； 石蜡 0.24份； 促进剂M 0.10份； 促进剂DTDM 0.40份； 促进剂NOBS 0.60份； 促进剂TMTD 0.10份； 硫磺S 0.10份。 3.根据权利要求2所述的橡胶， 其特征在于， 该橡胶质量配比为： 天然胶 NR 40份， 轻质 碳酸钙 10份； 机油 6份、 N330炭黑 12份； 99.7%氧化锌 0.5份； 季铵盐促进剂 0.5份； 硬脂 酸 SA 0.6份； 防老剂 RD 0.1份； 橡胶防老剂4010NA 0.4份； 石蜡 0.24份； 促进剂M 0.10 份； 促进剂DTDM 0.40份； 促进剂NOBS 0.60份； 促进剂TMTD 0.10份； 硫磺S。
6、 0.10份。 权利要求书 1/1 页 2 CN 107488120 A 2 一种多季铵盐橡胶促进剂制备方法及含有该促进剂的橡胶 技术领域 0001 本发明涉及橡胶制备技术领域， 特别涉及一种橡胶促进剂及该促进剂的制备方法。 背景技术 0002 橡胶促进剂可以提升橡胶制品各项物理性能， 目前在橡胶制备领域中广泛采用。 虽然橡胶促进剂可以明显提升橡胶制品各项物理性能， 但国外大量实验研究证明， 含仲胺 基的促进剂在硫化过程中会产生致癌物质亚硝胺， 对人体健康存在潜在威胁。 这将涉及到 相当多目前广泛使用的促进剂品种， 诸如次磺酰胺类的促进剂NOBS、 DIBS、 DCBS、 OTOS； 秋兰 姆。
7、类的TMTM、 TMTD、 TETD； 二硫代氨基甲酸盐类的PZ、 EZ以及硫黄给予体DTDM、 TTDM等。 随着 民众对环境安全和生态健康的日益重视， 开发一类环境友好且效果优良的促进剂， 具有显 著的现实意义。 0003 另外， 氧化锌 （ZnO） 作为橡胶活性剂也广泛使用于橡胶密封制品中， 尽管一般认为 锌是毒性最小的重金属， 但仍被列入怀疑对环境有害的首要物质清单中。 研究表明， 一些水 生物种对极低量的锌就很敏感， 因此， 可溶性锌化合物被划分为对水生有机体的生态有毒 物质。 ZnO也有可能被归为这一类， 因而今后在橡胶制品行业中可能会限制含氧化锌产品的 生产和使用。 尤其在密封制。
8、品中， 由于ZnO易损耗为粉状， 其扩散非常快， 对水藻会立即产生 局部毒性， 这将对自然水体带来巨大的环境隐患。 0004 综合来看， 橡胶促进剂下一阶段发展趋势将是在保证较好促进效果的基础上， 需 求安全性和环保性， 解决高温硫化条件下分解产生的亚硝胺致癌性问题； 同时， 通过新型橡 胶促进剂的研发使用， 降低ZnO在橡胶配方中的用量， 从而避免环境及水体污染， 尤其是降 低在密封制品中的潜在威胁， 具有重大意义。 发明内容 0005 本发明的目的就是提供一种安全性和环保性的季铵盐类促进剂。 0006 本发明之目的通过下述技术方案实现： 一种多季铵盐橡胶促进剂制备方法， 该制备方法的工艺步。
9、骤是： 、 将乙二胺与环氧氯丙烷以1:5的摩尔比溶于乙醇溶剂中， 在反应温度为70C， 反应 时间为4h的工艺条件下制得中间体， 反应方程式为： 说明书 1/4 页 3 CN 107488120 A 3 在该工艺条件下， 中间体的收率为83.5%； 、 将步骤 （1） 制得的中间体与C18H37N(CH3)2以1:5的摩尔比溶于乙醇和去离子水溶 剂中， 在反应温度为80C， 反应时间为1h的工艺条件下制得多季铵盐橡胶促进剂， 反应方程 式为： 在该反应条件下， 多季铵盐橡胶促进剂的收率为67.1%。 0007 该促进剂作为橡胶组分之一， 该橡胶质量配比为： 天然胶 NR 40份， 轻质碳酸钙 。
10、10份； 机油 6份、 N330炭黑 12份； 99.7%氧化锌 0.50.8份； 季铵盐促进剂 0.40.6份； 硬脂 酸 SA 0.6份； 防老剂 RD 0.1份； 橡胶防老剂4010NA 0.4份； 石蜡 0.24份； 促进剂M 0.10 份； 促进剂DTDM 0.40份； 促进剂NOBS 0.60份； 促进剂TMTD 0.10份； 硫磺S 0.10份。 0008 进一步地， 作为一种优选， 该橡胶质量配比为： 天然胶 NR 40份， 轻质碳酸钙 10 份； 机油 6份、 N330炭黑 12份； 99.7%氧化锌 0.5份； 季铵盐促进剂 0.5份； 硬脂酸 SA 0.6 份； 防老剂 。
11、RD 0.1份； 橡胶防老剂4010NA 0.4份； 石蜡 0.24份； 促进剂M 0.10份； 促进剂 DTDM 0.40份； 促进剂NOBS 0.60份； 促进剂TMTD 0.10份； 硫磺S 0.10份。 0009 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 本发明通过改变单体种类、 结构单元连接方式、 序列分布和单体组成， 制备了具有指定 结构的高分子季铵盐类分子， 建立产品分子结构， 研发了一类新型高分子季铵盐类橡胶促 进剂， 利用其与硫黄形成络合物使硫黄活化， 从而提高密封材料物理性能， 解决传统促进剂 高温分解亚硝胺致癌问题。 另外配方中可以不用或少用氧化锌， 也解决了氧化锌粉对环境。
12、 说明书 2/4 页 4 CN 107488120 A 4 和水体污染， 便于产品密封圈可以应用于环保要求更高的产品中。 由此可知， 本发明所涉及 高分子季铵盐是一种以碳、 氢、 氧为主链， 季铵基位于侧链的促进剂。 此类聚酸季铵盐既有 以亲油为主的主链， 也有亲水的侧链， 因此具备良好的活化作用。 具体实施方式 0010 下列非限制实施例用于说明本说明。 0011 以质量份数为单位， 橡胶原配方 （不含有季铵盐促进剂） ： 天然胶 NR 40kg， 轻质碳 酸钙 10kg； 机油 6kg、 N330炭黑 12kg； 99.7%氧化锌 1.5kg； 硬脂酸 SA 0.6kg； 防老剂 RD 0。
13、.1kg； 橡胶防老剂4010NA 0.4kg； 石蜡 0.24kg； 促进剂M 0.10kg； 促进剂DTDM 0.40kg； 促 进剂NOBS 0.60kg； 促进剂TMTD 0.10kg； 硫磺S 0.10kg。 0012 采用上述配方制得的橡胶， 测得的物理性能如下： 硬度 （HS） 54-56 强度Mpa 22 伸长率% 480% 压变 （7024h） 20% 实施例一 采用包含有季铵盐促进剂的橡胶配方为： 天然胶 NR 40kg， 轻质碳酸钙 10kg； 机油 6kg、 N330炭黑 12kg； 99.7%氧化锌 0.50.8kg； 季铵盐促进剂 0.4kg； 硬脂酸 SA 0.6。
14、kg； 防 老剂 RD 0.1kg； 橡胶防老剂4010NA 0.4kg； 石蜡 0.24kg； 促进剂M 0.10kg； 促进剂DTDM 0.40kg； 促进剂NOBS 0.60kg； 促进剂TMTD 0.10kg； 硫磺S 0.10kg。 0013 采用上述配方制得的橡胶， 测得的物理性能如下： 硬度 （HS） 54-56 强度Mpa 23 伸长率% 500% 压变 （7024h） 20% 实施例二 采用包含有季铵盐促进剂的橡胶配方为： 天然胶 NR 40kg， 轻质碳酸钙 10kg； 机油 6kg、 N330炭黑 12kg； 99.7%氧化锌 0.50.8kg； 季铵盐促进剂 0.5kg。
15、； 硬脂酸 SA 0.6kg； 防 老剂 RD 0.1kg； 橡胶防老剂4010NA 0.4kg； 石蜡 0.24kg； 促进剂M 0.10kg； 促进剂 DTDM0.40kg； 促进剂NOBS 0.60kg； 促进剂TMTD 0.10kg； 硫磺S 0.10kg。 0014 采用上述配方制得的橡胶， 测得的物理性能如下： 硬度 （HS） 54-56 强度Mpa 23.5 伸长率% 510% 压变 （7024h） 20% 实施例三 采用包含有季铵盐促进剂的橡胶配方为： 天然胶 NR 40kg， 轻质碳酸钙 10kg； 机油 6kg、 N330炭黑 12kg； 99.7%氧化锌 0.50.8kg。
16、； 季铵盐促进剂 0.6kg； 硬脂酸 SA 0.6kg； 防 老剂 RD 0.1kg； 橡胶防老剂4010NA 0.4kg； 石蜡 0.24kg； 促进剂M 0.10kg； 促进剂DTDM 说明书 3/4 页 5 CN 107488120 A 5 0.40kg； 促进剂NOBS 0.60kg； 促进剂TMTD 0.10kg； 硫磺S 0.10kg。 0015 采用上述配方制得的橡胶， 测得的物理性能如下： 硬度 （HS） 54-56 强度Mpa 23.2 伸长率% 503% 压变 （7024h） 20% 由上述实施例可知， 本配方中通过新增季铵盐促进剂， 可以减少氧化锌的用量， 同样较 好地满足了橡胶制品的力学性能要求。 解决了氧化锌粉对环境和水体污染的问题， 便于产 品密封圈可以应用于环保要求更高的产品中。 说明书 4/4 页 6 CN 107488120 A 6 。