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