CN114605259A - 改性腰果油、橡胶增塑剂及其制备方法和应用 - Google Patents
改性腰果油、橡胶增塑剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114605259A CN114605259A CN202210177635.3A CN202210177635A CN114605259A CN 114605259 A CN114605259 A CN 114605259A CN 202210177635 A CN202210177635 A CN 202210177635A CN 114605259 A CN114605259 A CN 114605259A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rubber
- cashew nut
- acid
- nut oil
- rubber plasticizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 244000226021 Anacardium occidentale Species 0.000 title claims abstract description 51
- 235000020226 cashew nut Nutrition 0.000 title claims abstract description 51
- 239000010466 nut oil Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000008036 rubber plasticizer Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 235000019492 Cashew oil Nutrition 0.000 claims description 24
- 239000010467 cashew oil Substances 0.000 claims description 24
- 229940059459 cashew oil Drugs 0.000 claims description 22
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- BWVAOONFBYYRHY-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)phenyl]methanol Chemical compound OCC1=CC=C(CO)C=C1 BWVAOONFBYYRHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 17
- OJOWICOBYCXEKR-KRXBUXKQSA-N (5e)-5-ethylidenebicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(=C/C)/CC1C=C2 OJOWICOBYCXEKR-KRXBUXKQSA-N 0.000 claims description 16
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 claims description 16
- KUKRLSJNTMLPPK-UHFFFAOYSA-N 4,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical group C1CC2(C)C=CC1C2(C)C KUKRLSJNTMLPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- GLVKGYRREXOCIB-UHFFFAOYSA-N Bornylene Natural products CC1CCC(C(C)(C)C)C=C1 GLVKGYRREXOCIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- JOLVYUIAMRUBRK-UHFFFAOYSA-N 11',12',14',15'-Tetradehydro(Z,Z-)-3-(8-Pentadecenyl)phenol Natural products OC1=CC=CC(CCCCCCCC=CCC=CCC=C)=C1 JOLVYUIAMRUBRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- YLKVIMNNMLKUGJ-UHFFFAOYSA-N 3-Delta8-pentadecenylphenol Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCC1=CC=CC(O)=C1 YLKVIMNNMLKUGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- JOLVYUIAMRUBRK-UTOQUPLUSA-N Cardanol Chemical compound OC1=CC=CC(CCCCCCC\C=C/C\C=C/CC=C)=C1 JOLVYUIAMRUBRK-UTOQUPLUSA-N 0.000 claims description 12
- FAYVLNWNMNHXGA-UHFFFAOYSA-N Cardanoldiene Natural products CCCC=CCC=CCCCCCCCC1=CC=CC(O)=C1 FAYVLNWNMNHXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PTFIPECGHSYQNR-UHFFFAOYSA-N cardanol Natural products CCCCCCCCCCCCCCCC1=CC=CC(O)=C1 PTFIPECGHSYQNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BNCADMBVWNPPIZ-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n,4-n,4-n,6-n,6-n-hexakis(methoxymethyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound COCN(COC)C1=NC(N(COC)COC)=NC(N(COC)COC)=N1 BNCADMBVWNPPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 claims description 9
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 9
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 claims description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 7
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 6
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims description 5
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 5
- 125000004063 butyryl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 5
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- 125000001501 propionyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- GZUXJHMPEANEGY-UHFFFAOYSA-N bromomethane Chemical compound BrC GZUXJHMPEANEGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 4
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- RZWZRACFZGVKFM-UHFFFAOYSA-N propanoyl chloride Chemical compound CCC(Cl)=O RZWZRACFZGVKFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010057 rubber processing Methods 0.000 claims description 4
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- YHASWHZGWUONAO-UHFFFAOYSA-N butanoyl butanoate Chemical compound CCCC(=O)OC(=O)CCC YHASWHZGWUONAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 claims description 3
- HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 1-benzylpyrrolidine-3-carboxamide Chemical compound C1C(C(=O)N)CCN1CC1=CC=CC=C1 HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NAMYKGVDVNBCFQ-UHFFFAOYSA-N 2-bromopropane Chemical compound CC(C)Br NAMYKGVDVNBCFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WETWJCDKMRHUPV-UHFFFAOYSA-N acetyl chloride Chemical compound CC(Cl)=O WETWJCDKMRHUPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012346 acetyl chloride Substances 0.000 claims description 2
- HFBMWMNUJJDEQZ-UHFFFAOYSA-N acryloyl chloride Chemical compound ClC(=O)C=C HFBMWMNUJJDEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N bromoethane Chemical compound CCBr RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N butanoic acid ethyl ester Natural products CCCC(=O)OCC OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DVECBJCOGJRVPX-UHFFFAOYSA-N butyryl chloride Chemical compound CCCC(Cl)=O DVECBJCOGJRVPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N iodoethane Chemical compound CCI HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FMKOJHQHASLBPH-UHFFFAOYSA-N isopropyl iodide Chemical compound CC(C)I FMKOJHQHASLBPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940102396 methyl bromide Drugs 0.000 claims description 2
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 claims description 2
- WYVAMUWZEOHJOQ-UHFFFAOYSA-N propionic anhydride Chemical compound CCC(=O)OC(=O)CC WYVAMUWZEOHJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims 3
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims 1
- LZTRCELOJRDYMQ-UHFFFAOYSA-N triphenylmethanol Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(O)C1=CC=CC=C1 LZTRCELOJRDYMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract description 18
- 239000005060 rubber Substances 0.000 abstract description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 8
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004513 sizing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N ERM-AC051 Natural products C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- KHNYNFUTFKJLDD-UHFFFAOYSA-N BCR-49 Natural products C1=CC(C=2C3=CC=CC=C3C=CC=22)=C3C2=CC=CC3=C1 KHNYNFUTFKJLDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N BeP Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC4=CC=C1C2=C34 TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- DXBHBZVCASKNBY-UHFFFAOYSA-N 1,2-Benz(a)anthracene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=CC2=C1 DXBHBZVCASKNBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- WDECIBYCCFPHNR-UHFFFAOYSA-N chrysene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=C3C4=CC=CC=C4C=CC3=C21 WDECIBYCCFPHNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- RXBXBWBHKPGHIB-UHFFFAOYSA-L zinc;diperchlorate Chemical compound [Zn+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O RXBXBWBHKPGHIB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-3-methyloxirane Chemical compound CC1OC1Cl LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HAXBIWFMXWRORI-UHFFFAOYSA-N Benzo[k]fluoranthene Chemical compound C1=CC(C2=CC3=CC=CC=C3C=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 HAXBIWFMXWRORI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 241001441571 Hiodontidae Species 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDSBMINFNXSZQP-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarboxylic acid;methanol Chemical compound OC.OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(C(O)=O)=C1 BDSBMINFNXSZQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTOVXSOBNPWTSH-UHFFFAOYSA-N benzo[b]fluoranthene Chemical compound C12=CC=CC=C1C1=CC3=CC=CC=C3C3=C1C2=CC=C3 FTOVXSOBNPWTSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 bipyridineEthylamine Chemical compound 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- LHRCREOYAASXPZ-UHFFFAOYSA-N dibenz[a,h]anthracene Chemical compound C1=CC=C2C(C=C3C=CC=4C(C3=C3)=CC=CC=4)=C3C=CC2=C1 LHRCREOYAASXPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 235000014571 nuts Nutrition 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010092 rubber production Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229940079827 sodium hydrogen sulfite Drugs 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical class O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/13—Phenols; Phenolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/11—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms
- C07C37/20—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms using aldehydes or ketones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/28—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the hydroxylic moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
- C07C67/293—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the hydroxylic moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
- C07D301/27—Condensation of epihalohydrins or halohydrins with compounds containing active hydrogen atoms
- C07D301/28—Condensation of epihalohydrins or halohydrins with compounds containing active hydrogen atoms by reaction with hydroxyl radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/12—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
- C07D303/18—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by etherified hydroxyl radicals
- C07D303/20—Ethers with hydroxy compounds containing no oxirane rings
- C07D303/22—Ethers with hydroxy compounds containing no oxirane rings with monohydroxy compounds
- C07D303/23—Oxiranylmethyl ethers of compounds having one hydroxy group bound to a six-membered aromatic ring, the oxiranylmethyl radical not being further substituted, i.e.
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
- C08K5/105—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
- C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
- C08K5/1515—Three-membered rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/06—Copolymers with styrene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了改性腰果油、橡胶增塑剂及其制备方法和应用。本发明提供的改性腰果油可以作为橡胶增塑剂使用，本发明提供的橡胶增塑剂能够显著延长橡胶的焦烧时间，有效解决了加工安全性问题；并且制备该橡胶增塑剂的工艺简单、成本低廉，环境友好、有利于工业化推广，克服了石油系橡胶增塑剂的多环芳烃含量问题。根据封端剂和交联剂种类的不同选择，本发明对焦烧时间和硫化时间具有明显的可调节性；另外，本发明在改善加工性能的同时，对胶料的力学性能不会造成明显影响。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶工业技术领域，具体涉及改性腰果油、橡胶增塑剂及其制备方法。
背景技术
橡胶操作油是橡胶生产中使用的加工助剂，是橡胶增塑剂的一种，能显著改善橡胶的加工性能，也直接影响橡胶产品的质量。理想的操作油应具备以下条件：(1)相容性好；(2)挥发性小；(3)加工性、损伤性、润滑性良好；(4)稳定性好；(5)来源充足。
目前常用的石油基操作油含有一定量的多环芳烃，在使用和废弃物处理时会污染环境，不仅不可再生，还对人体有致癌作用，在使用上受到越来越严格的限制。与之相比，生物基油作为成本低、来源广、毒性小的可再生资源，越来越受到人们的关注。
腰果油是腰果在加工过程中的副产物，是一种来源广泛的工业原料，和大多数橡胶都具有良好的相容性。腰果油的主要成分为式(a)，其特征官能团包括一个酚羟基、一个含有十五个碳的长链烷烃和链上的若干个碳碳双键。其中，长链烷烃可起到增塑作用，在一定用量范围内降低混炼胶的粘度，有利于填料的混入，从而提高硫化胶的拉伸性能和抗撕裂性能；碳碳双键可参与并促进橡胶的交联反应，从而增强胶料的某些力学性能；酚羟基可与无机填料形成氢键，有助于填料的均匀分散，并且可以作为自由基捕捉剂，使其起到反应性防老剂的作用，从而提高硫化胶的抗热氧老化性和耐油性。
但是，腰果油作为橡胶增塑剂使用时存在一个缺陷：影响胶料的硫化特性，尤其是会导致焦烧时间的严重缩短。有研究者考察了腰果油在丁腈橡胶中的加工性能，随着腰果油用量的增加，胶料的最小转矩(ML)和最大转矩(MH)明显减小，且胶料的焦烧时间(t10)和硫化时间(t90)明显缩短；还有人发现将磷酸化腰果油作为聚氯乙烯的增塑剂使用时，焦烧时间(t5、 t10、t50)都存在一定程度的缩短；以及用改性的腰果油作为三元乙丙橡胶的增塑剂，焦烧时间和扭矩都随用量的增加而减少。
过短的焦烧时间无疑会使橡胶的加工安全性降低，虽然有塑性强、相容性好、环保低毒等优势，但是这一缺陷极大地限制了它的发展前景。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种改性腰果油、橡胶增塑剂及其制备方法和应用，反应流程简单，所有原料均适合工业化生产。本发明提供的改性腰果油用作橡胶增塑剂时焦烧时间显著延长，有效解决了加工安全性问题；且克服了石油系增塑剂的多环芳烃含量问题。
具体通过以下技术方案实现：
一种橡胶增塑剂，其特征在于，包含以下结构式：
其中，R＝C15H31-n，n＝0、2、4或6，
R1为甲基、乙基、异丙基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、丙烯酰基、环氧丙基或异氰酸酯基中的任意一种。
上述橡胶增塑剂的制备方法包括以下步骤：
S1:将腰果油、催化剂C1和封端剂混合，室温反应得到羟基封端的腰果酚。
进一步地，步骤S1中，所述封端剂为碘甲烷、溴甲烷、碘乙烷、溴乙烷、碘代异丙烷、溴代异丙烷、乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、丙烯酰氯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、环氧氯丙烷和异氰酸酯中的一种或多种。
进一步地，步骤S1中，所述催化剂C1为无机酸、酸性无机盐、有机酸、固体酸、路易斯酸、有机碱、无机碱、或碱性无机盐中的一种或多种。
所述无机酸包括但不限于硫酸、盐酸、氢氟酸、磷酸和高氯酸；所述酸性无机盐包括但不限于高氯酸锌和亚硫酸氢钠；所述有机酸包括但不限于草酸、柠檬酸和对甲苯磺酸；所述固体酸包括但不限于全氟磺酸树脂、酸性膨润土和活性二氧化锡；所述路易斯酸包括但不限于AlCl3、FeCl3、BF3；所述有机碱包括但不限于吡啶、二吡啶、二乙胺、三乙胺和三丁胺；所述无机碱包括但不限于氢氧化钠或氢氧化钾；所述碱性无机盐包括但不限于碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾或碳酸氢钠。
优选地，步骤S1中，反应时间为12-24小时。
本发明还提供一种改性腰果油，包含以下结构式：
其中，R＝C15H31-n，R2位于苯环的邻位或对位，n＝0、2、4或6，2≤ m≤6，m为正整数；
R3为H，R2为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个或两个氢原子后的基团。当R2处于聚合物的末端位置时，R2为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个氢原子后的基团；当R2处于聚合物的非末端位置时，R2为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去两个氢原子后的基团。
本发明还提供另一种改性腰果油，包含以下结构式：
其中，R＝C15H31-n，R2位于苯环的邻位或对位，n＝0、2、4或6，2≤ m≤6，m为正整数；
R3为甲基、乙基、异丙基，乙酰基、丙酰基、丁酰基或丙烯酰基中的一种；R2为甲醛、多聚甲醛、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乌洛托品、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、六甲氧基甲基三聚氰胺、糠醛，二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个或两个氢原子后的基团。当R2处于聚合物的末端位置时，R2为甲醛、多聚甲醛、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乌洛托品、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、六甲氧基甲基三聚氰胺、糠醛、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个氢原子后的基团；当R2处于聚合物的非末端位置时，R2为甲醛、多聚甲醛、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乌洛托品、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、六甲氧基甲基三聚氰胺、糠醛、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去两个氢原子后的基团。
本发明还提供一种橡胶增塑剂，包含以下结构式：
其中，R＝C15H31-n，n＝0、2、4或6。
当R3为H时，R2为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个或两个氢原子后的基团。当R2处于聚合物的末端位置时，R2为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个氢原子后的基团；当R2处于聚合物的非末端位置时，R2为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去两个氢原子后的基团。
当R3为甲基、乙基、异丙基，乙酰基、丙酰基、丁酰基或丙烯酰基中的一种时；R2为甲醛、多聚甲醛、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乌洛托品、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、六甲氧基甲基三聚氰胺、糠醛，二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个或两个氢原子后的基团。当R2处于聚合物的末端位置时，R2为甲醛、多聚甲醛、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乌洛托品、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、六甲氧基甲基三聚氰胺、糠醛、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个氢原子后的基团；当R2处于聚合物的非末端位置时，R2为甲醛、多聚甲醛、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乌洛托品、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、六甲氧基甲基三聚氰胺、糠醛、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去两个氢原子后的基团。
上述改性腰果油或橡胶增塑剂的制备方法，包括以下步骤：
S2：将羟基封端的腰果酚与交联剂、催化剂C2混合，加热反应得到所述改性腰果油或橡胶增塑剂。
进一步地，步骤S2中，所述交联剂为甲醛、多聚甲醛、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乌洛托品、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、六甲氧基甲基三聚氰胺、糠醛，二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的一种或多种。
进一步地，步骤S2中，所述催化剂C2为硫酸、盐酸、磷酸、草酸、柠檬酸、对甲苯磺酸、AlCl3、FeCl3、BF3中的一种或多种。
优选地，步骤S2中，反应时间为1-3小时；
优选地，步骤S2中，加热的温度为90-140℃。
本发明还提供上述橡胶增塑剂或改性腰果油在轮胎橡胶加工中的应用，尤其是在调节焦烧时间和硫化时间中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的橡胶增塑剂的原料来源广泛，制备工艺简单，成本低廉，环境友好，有利于工业化推广，克服了石油系增塑剂的多环芳烃含量问题；能够显著延长焦烧时间，有效解决了加工安全性问题；本发明中的关键组分为封端剂和交联剂，可以根据封端剂和交联剂种类的不同选择，对焦烧时间和硫化时间具有明显的可调节性；另外，本发明在改善加工性能的同时，对胶料的力学性能不会造成明显影响。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
对比例
使用未改性的腰果油(原料)作腰果油a。
实施例1(改性腰果油b的制备)
合成路线如下式：
具体步骤：
S2：向烧瓶中加入300g腰果油和5g草酸，均匀搅拌并升温至100℃；用恒压滴液漏斗将21g质量分数为37-40％的甲醛水溶液缓慢滴加到烧瓶中，滴加完毕后90℃保温3小时；减压蒸馏除去水和未反应完全的甲醛，得到改性腰果油b。
实施例2(改性腰果油c的制备)
合成路线如下式：
具体步骤：
S1：向烧瓶中加入340g腰果油和120g乙酸酐，混合搅拌均匀；再向烧瓶中加入3g柠檬酸，室温搅拌15小时；减压蒸馏除去未反应完全的乙酸酐和生成的乙酸，得到改性腰果油c。
实施例3(改性腰果油d的制备)
合成路线如下式：
具体步骤：
S1:向烧瓶中加入375g腰果油和125g乙酸酐，室温搅拌均匀；再向其中加入5g亚硫酸氢钠，随后继续室温搅拌12小时；减压蒸馏除去残留的乙酸和乙酸酐，得到羟基封端的腰果酚(中间体)。
S2：将300g上述羟基封端的腰果酚(中间体)、22g质量分数为37-40％的甲醛水溶液加入烧瓶，混合均匀后升温至90℃并加入5g盐酸，持续反应2小时；减压蒸馏除去生成的水和未反应完全的甲醛，得到改性腰果油d。
实施例4(改性腰果油e的制备)
合成路线如下式：
具体步骤：
S1：向烧瓶中加入480g腰果油和120g环氧氯丙烷，混合搅拌均匀；再向烧瓶中加入6g氢氧化钠，室温搅拌16小时；减压蒸馏并充分水洗2 至3次，得到改性腰果油e。
实施例5(改性腰果油f的制备)
合成路线如下式：
具体步骤：
S2:将300g腰果油和25g乙二醇加入烧瓶，混合均匀后升温至130℃并加入5g高氯酸锌，持续反应2.5小时；减压蒸馏除去生成的水和未反应完全的乙二醇，得到改性腰果油f。
实施例6(改性腰果油g的制备)
合成路线如下式：
具体步骤：
S2：向烧瓶中加入500g腰果油和110g对苯二甲醇，混合均匀后升温至125℃并加入6.5g AlCl3，持续反应3小时；减压蒸馏后得到改性腰果油g。
实施例7(改性腰果油h的制备)
合成路线如下式：
具体步骤：
S1：向烧瓶中加入380g腰果油和205g丁酸酐，室温搅拌均匀；再加入5.8g氢氧化钾，继续室温搅拌18小时；减压蒸馏除去丁酸，得羟基封端的腰果酚(中间体)；
S2:将220g上述羟基封端的腰果酚(中间体)、80g对苯二甲醇加入烧瓶，混合均匀后升温至135℃并加入5g AlCl3，持续反应3小时；减压蒸馏得到改性腰果油h。
实施例8(改性腰果油i的制备)
合成路线如下式：
具体步骤：
S1:向烧瓶中加入440g腰果油和160g三乙胺，室温搅拌均匀；用恒压滴液漏斗向其中缓慢滴加160g丙酰氯，滴加完毕后继续室温搅拌18小时；减压蒸馏除去残留的丙酰氯和盐酸，并用水洗涤2-3次得到羟基封端的腰果酚(中间体)；
S2:将300g上述羟基封端的腰果酚(中间体)、30g乙二醇加入烧瓶，混合均匀后升温至140℃并加入5g对甲苯磺酸，持续反应2小时；减压蒸馏除去生成的水和未反应完全的乙二醇，得到改性腰果油i。
实施例9(改性腰果油j的制备)
将实施例2和5所得的改性腰果油c和f进行1:1等质量混合，得到改性腰果油j。
实施例10(橡胶增塑剂的制备)
橡胶增塑剂b-j的制备方法分别与改性腰果油b-j的制备方法相同。
实验例1(改性腰果油的测试与表征)
表1为腰果油a和制备改性腰果油b-f、j时所用的封端剂与交联剂。对对比例的腰果油a和实施例1-5、9中的改性腰果油b-f、j分别进行粘度、闪点和核磁共振氢谱(1H NMR)测试，测试结果见下表2。
表1.
表2.测试结果
注：表1、2中的a-f、j分别对应表示腰果油a和改性腰果油b-f、j。
从上表结果可知，与未改性的腰果油原料相比，本发明得到产品的粘度和闪点都发生明显改变，改性腰果油b、d、f、j等交联改性产品的1H NMR 可证明各组产品改性成功。
实验例2(改性腰果油的多环芳烃测试)
将对比例腰果油a和实施例1-5、9中的改性腰果油b-f、j进行多环芳烃测试，结果见表3，由测试结果可以看出，实施例1-5及9的原料及制备过程均不含多环芳烃。
表3.
注：表3中的a-f、j分别对应表示腰果油a和改性腰果油b-f、j；根据AfPS(德国产品安全委员会)和欧盟对多环芳烃的规定，BaP指苯并(a)芘的含量需小于1ppm,8 项和需小于10ppm。8项和指：苯并(a)蒽+屈+苯并(b)荧蒽+苯并(k)荧蒽+ 苯并(j)荧蒽+苯并(e)芘+苯并(a)芘+二苯并(a，h)蒽以上八项含量的总和。
实验例3(胎面橡胶组合物A、B、C、D、E、F、J的制备)
按表4中的配方进行胎面橡胶组合物的制备。
表4.胎面橡胶组合物配方
注：表4中的a-f、j分别对应表示腰果油a和改性腰果油b-f、j。
实验例4(胎面橡胶组合物的加工性能和力学性能测试)
对实验例3制备的胎面橡胶组合物的加工性能和力学性能测试结果见下表5。
表5.橡胶组合物的加工性能测试结果
由表5结果可知，未改性的腰果油原料的焦烧时间和硫化时间很短，门尼焦烧(T5)为11分钟，焦烧时间(T10)为0.82分钟，硫化时间(T90)为12 分钟；本发明制备的橡胶增塑剂可显著改善胶料的加工性能，T5可延长至 18分钟乃至1小时以上，T10最大可延长至1.28分钟，T90最大可延长至19.69 分钟；更为重要的是，根据封端剂和交联剂种类的不同选择，本发明对焦烧时间和硫化时间具有明显的可调节性。另外，本发明在改善加工性能的同时，对胶料的力学性能没有造成明显影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种橡胶增塑剂，其特征在于，包含以下结构式：
其中，R＝C15H31-n，n＝0、2、4或6，
R1为甲基、乙基、异丙基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、丙烯酰基、环氧丙基或异氰酸酯基中的任意一种。
2.一种改性腰果油，其特征在于，包含以下结构式：
其中，R＝C15H31-n，R2位于苯环的邻位或对位，n＝0、2、4或6，2≤m≤6，m为正整数；
R3为H，R2为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个或两个氢原子后的基团。
3.一种改性腰果油，其特征在于，包含以下结构式：
其中，R＝C15H31-n，R2位于苯环的邻位或对位，n＝0、2、4或6，2≤m≤6，m为正整数；
R3为甲基、乙基、异丙基，乙酰基、丙酰基、丁酰基或丙烯酰基中的一种；R2为甲醛、多聚甲醛、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乌洛托品、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、六甲氧基甲基三聚氰胺、糠醛，二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的任意一种化合物脱去一个或两个氢原子后的基团。
4.一种橡胶增塑剂，其特征在于，其为权利要求2或3所述的改性腰果油。
5.一种根据权利要求1所述的橡胶增塑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:将腰果油、催化剂C1和封端剂混合，室温反应得到羟基封端的腰果酚。
6.根据权利要求5所述的橡胶增塑剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述封端剂为碘甲烷、溴甲烷、碘乙烷、溴乙烷、碘代异丙烷、溴代异丙烷、乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、丙烯酰氯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、环氧氯丙烷和异氰酸酯中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的橡胶增塑剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述催化剂C1为无机酸、酸性无机盐、有机酸、固体酸、路易斯酸、有机碱、无机碱或碱性无机盐中的一种或多种。
8.一种根据权利要求2或3所述的改性腰果油的制备方法或根据权利要求4所述的橡胶增塑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S2：将羟基封端的腰果酚与交联剂、催化剂C2混合，加热反应得到所述橡胶增塑剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述交联剂为甲醛、多聚甲醛、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乌洛托品、冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、古马隆树脂、六甲氧基甲基三聚氰胺、糠醛、二乙烯苯、对苯二甲醇或均苯三甲醇中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述催化剂C2为硫酸、盐酸、磷酸、草酸、柠檬酸、对甲苯磺酸、AlCl 3、FeCl 3或BF3中的一种或多种。
11.根据权利要求1或4任一项所述的橡胶增塑剂在轮胎橡胶加工中的应用或根据权利要求2或3任一项所述的改性腰果油在轮胎橡胶加工中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210177635.3A CN114605259A (zh) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | 改性腰果油、橡胶增塑剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210177635.3A CN114605259A (zh) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | 改性腰果油、橡胶增塑剂及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114605259A true CN114605259A (zh) | 2022-06-10 |
Family
ID=81859483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210177635.3A Pending CN114605259A (zh) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | 改性腰果油、橡胶增塑剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114605259A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115368222A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-22 | 江苏麒祥高新材料有限公司 | 改性腰果油、腰果油橡胶增塑剂及其制备方法和应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102282118A (zh) * | 2009-01-16 | 2011-12-14 | Jji科技有限责任公司 | 用于塑性材料工业的阻燃增塑剂及其制备方法 |
| CN103012743A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-03 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种腰果酚醛环氧树脂及其制备方法 |
| CN103923286A (zh) * | 2013-01-11 | 2014-07-16 | 常州常京化学有限公司 | 腰果油改性的烷基酚-酚醛增粘树脂及其制备方法和应用 |
| CN104710388A (zh) * | 2015-03-03 | 2015-06-17 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种环氧腰果酚基缩水甘油醚及其制备方法和应用 |
| CN104744725A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-07-01 | 安徽美东生物材料有限公司 | 一种腰果酚改性增塑剂及其制备方法 |
| CN105623188A (zh) * | 2015-10-21 | 2016-06-01 | 彤程化学（中国）有限公司 | 一种用作橡胶及其制品粘合剂的腰果酚改性酚醛树脂 |
| CN111088095A (zh) * | 2018-10-23 | 2020-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 空气压缩机油组合物及其制备方法 |
| CN111253341A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-09 | 南京工业大学 | 一种环氧腰果酚低聚酯型增塑剂及其制备与应用 |
| CN112480497A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 北京彤程创展科技有限公司 | 用于制备橡胶材料的组合物、橡胶材料及其制备方法、防喷器 |
| CN113651846A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-11-16 | 清远高能结加改性材料科技有限公司 | 一种腰果酚衍生物改性橡胶的方法 |
-
2022
- 2022-02-24 CN CN202210177635.3A patent/CN114605259A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102282118A (zh) * | 2009-01-16 | 2011-12-14 | Jji科技有限责任公司 | 用于塑性材料工业的阻燃增塑剂及其制备方法 |
| CN103012743A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-03 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种腰果酚醛环氧树脂及其制备方法 |
| CN103923286A (zh) * | 2013-01-11 | 2014-07-16 | 常州常京化学有限公司 | 腰果油改性的烷基酚-酚醛增粘树脂及其制备方法和应用 |
| CN104744725A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-07-01 | 安徽美东生物材料有限公司 | 一种腰果酚改性增塑剂及其制备方法 |
| CN104710388A (zh) * | 2015-03-03 | 2015-06-17 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种环氧腰果酚基缩水甘油醚及其制备方法和应用 |
| CN105623188A (zh) * | 2015-10-21 | 2016-06-01 | 彤程化学（中国）有限公司 | 一种用作橡胶及其制品粘合剂的腰果酚改性酚醛树脂 |
| CN111088095A (zh) * | 2018-10-23 | 2020-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 空气压缩机油组合物及其制备方法 |
| CN111253341A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-09 | 南京工业大学 | 一种环氧腰果酚低聚酯型增塑剂及其制备与应用 |
| CN112480497A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 北京彤程创展科技有限公司 | 用于制备橡胶材料的组合物、橡胶材料及其制备方法、防喷器 |
| CN113651846A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-11-16 | 清远高能结加改性材料科技有限公司 | 一种腰果酚衍生物改性橡胶的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JIE CHEN等: "A novel biobased plasticizer of epoxidized cardanol glycidyl ether: synthesis and application in soft poly(vinyl chloride) films", RSC ADV., vol. 5, pages 56171 - 56180 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115368222A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-22 | 江苏麒祥高新材料有限公司 | 改性腰果油、腰果油橡胶增塑剂及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106167558B (zh) | 橡胶组合物、轮胎用橡胶组合物和充气轮胎 | |
| CN114605259A (zh) | 改性腰果油、橡胶增塑剂及其制备方法和应用 | |
| CN109912805B (zh) | 一种具有抗撕裂性能的改性树脂、制备方法及其应用 | |
| CN108659744B (zh) | 一种提高三元乙丙橡胶与帘线粘合的环保型epdm胶粘剂 | |
| EA026407B1 (ru) | Комплексные олигомерные структуры | |
| CN110790958A (zh) | 一种热可逆交联橡胶及其制备方法 | |
| WO2011130525A1 (en) | Tire rubber comprising modified tall oil pitch | |
| CN111072854A (zh) | 一种苯酚改性c9石油树脂及其制备方法 | |
| CN106967204B (zh) | 一种长效增粘的酚醛树脂的合成及其应用 | |
| EP3548554B1 (en) | Rubber compounds for pneumatic tyre parts comprising lignin as an antioxidant agent | |
| EP0798324A1 (fr) | Résines novolaques phenol/diene, procédé de préparation et compositions à base de caoutchouc renfermant lesdites résines | |
| US3925272A (en) | Composite elastomer compositions | |
| US3574792A (en) | Synthetic rubber composition | |
| EP0149956A2 (en) | Rubber containing esters of rosin acid | |
| WO2024036924A1 (zh) | 改性腰果油、腰果油橡胶增塑剂及其制备方法和应用 | |
| CN1919904A (zh) | 丁二烯类聚合物的抗氧剂的制备方法与用途 | |
| JPH0770373A (ja) | ゴム混合物およびこれから製造された、補強支持体への改善された接着性を示す加硫したコンパウンド | |
| CN109679099B (zh) | 一种环氧硫化天然不饱和酚树脂及其制备方法和应用 | |
| US2606886A (en) | Process for the preservation of a rubber with a terpene modified phenol | |
| KR20180118624A (ko) | 변성 식물유 및 이를 함유하는 조성물을 함유하는 고무 | |
| CN109096455B (zh) | 一种改性烷基酚醛增粘树脂的制备方法及其橡胶组合物 | |
| US3878150A (en) | Stabilized polybutadiene resins | |
| US3709924A (en) | Elastomer having improved building tack | |
| CN110527004B (zh) | 一种高性能耐油性改性氢化天然橡胶及其制备方法和应用 | |
| JPS62232445A (ja) | スチ−ルコ−ド接着用ゴム組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |