橡胶助剂增塑剂A水解的概述.pdf

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1、橡胶助剂增塑剂A水解的概述申英娟(山西省应用化学研究所,山西太原030024)摘要:研究不饱和脂肪酸锌皂类加工助剂,增塑剂的水解。助剂的主要作用是消弱聚合物分子链的移动性和范德华力,增加了聚合物的硬度,耐磨性二{关键词:橡胶助剂;增塑剂;水解方法增塑剂A是天然橡胶最好的物理塑解剂,为多用途的橡胶加工助剂,兼有内外润滑及分散功能,并可改良橡胶的加工工艺,提高橡胶制品的合格率和尺寸的稳定性。在橡胶的混炼过程中,可促进填料和其它助剂的分散,缩短混炼周期,降低混炼能耗,降低胶料生热和混合黏度。在橡胶加工中使用,可提高挤出速度和半成品的光滑度,应用于硫化橡胶时,可提高硫

2、化胶的抗硫化还原性及耐热性,同时提高硫化胶的硬度,耐磨性。增A作为均匀分散剂,一般宜于胶料混炼时早期加入,作为增塑剂时,一般宜于混炼后期加入。增塑剂A选择棕榈油为主要原料,棕榈油的主要成分为饱和及不饱和甘油脂,合成增A的过程分为水解皂化,结晶,后处理三个过程。1水解方法(1)在油脂水解生产发展的早期阶段,主要是用硫酸法,其法是将无水油脂热到105℃~110qC再与占油脂重量3%~5%的浓硫酸混合,并加水煮沸若干小时,然后使体系静置澄清。由于甘油和脂肪酸的收率低,质量差,需作进一步净化,故此法应用时间不长。(2)用cao.mgo,zno等金属氧化物作为添加剂的方

3、法比较普及,水解在高压釜内进行,高压釜压强6~10k∥cm3,催化剂用量0.17~o.3%,由于这种方法笨重,甘油和脂肪酸质量的不到保障,现已不采用。(3)催化水解法,该法在100℃以下石油磺酸一硬脂酸苯磺酸一硫酸为复合催化剂的条件下进行,由于制的脂肪酸色泽黑,而且甘油中含有大量的杂质,目前不被采用。2油脂无催化水解该法在高压釜内进行,高压釜内温度为200cc~225℃,压力为20~25k∥cm.保证产物甘油和脂肪酸收率高,质量好。3酶法水解水解过程在40c

4、C下进行,酶制剂的用量大约为油脂重量的7~10%。该法热量消耗低,所得脂肪酸色泽浅。但酶剂用量大,价格

5、高,过程费时多,对高熔点油脂不适用。上述方法均以制得的甘油和脂肪酸为目的,本厂规模小,甘油和脂肪酸需进一步提纯,基于常压考虑,我厂采用煮皂工艺。煮皂工艺第一步使油脂实现皂化反应。由于中性油脂与碱水溶液不互溶,开始反应速度缓慢。反应速度取决于两液体的分界面,在后期反应,油脂和碱液同时溶解在肥皂所成的相中所自催反应。皂化反应随着肥皂生成量的增多,反应速度加快,当油脂浓度变低,反应结束时,反应再次变慢,而且相当一部分油脂被包含在缺碱的肥皂胶束中。煮皂过程,中性油脂棕榈油在苛性碱碱化时,甘油三脂水解和脂肪酸皂化同时进行。脂肪酸最终转化为脂肪酸锌皂。因此煮皂工艺中加入水

6、,脂肪酸皂溶解于水中进行盐析。棕榈油水解完全与否是合成增塑剂的关键。影响水解速度的因素有:原料油脂的化学性质,温度,催化剂。已证实低分子脂肪酸比高分子脂肪酸快,饱和脂肪酸水解速度比相同分子量不饱和脂肪酸的快。油/水体系是多相体系,影响水解速度主要是增大相间的接触面积,方法有机械搅拌、提高温度、加入表面活性剂。油脂水解主要在油相中进行,加快反应速度主要是加大水在油相中的溶解度。温度越高,油和水的互溶性就越大,相间表面张力也越小,并且在某一临界温度时,界面张力变为零。分界面消失。体系由非均相变为均相。水解的最高温度为240℃,水解是可逆的。为提高甘油脂的水解度,加

7、入了苛性钠。4结晶结晶的过程也称为盐析,是一个复分解反应过量的碱与氯化锌反应生成氧化锌。化学反应式:2RcooNa+zncl2_(Roo)2zn』+2NaclznCI+2Na0H—}Zn0.H20l+2NaCl影响结晶的主要因素有水解深度、温度和用水量①水解深度不够,出现盐析;②结晶温度偏高,部分脂肪酸锌熔化,破坏平衡,影响结晶;③在保证质量的前提下,降低用水量,减少废水排放。后处理:反应结束后,经过滤,水洗,加入到有真空装置的搪瓷釜中,加热到115℃~120℃熔融,制片,造粒,包装。本项目无粉尘,无废气,主要是废水。废水中主要是甘油和氯化钠,经生物处理可达排

8、放标准。参考文献:[1】陈振勇,陈朝惠.增塑剂RF50在NR中的应用.[2】李剑波,李云峰.不饱和脂肪酸锌皂类加工助剂对天然橡胶的影响fJ].橡胶科技.【3]雷远,林庆奇.氧化锌减量试验与锌皂增塑剂的应用[J】.轮胎工业.[4】吕玉翠,成志坚.几种加工助剂的应用研究[J】.全国轮胎技术研讨会.2017年01月化,暂砰I235

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