Способ получения промотора адгезии для крепления резин к металлокорду

(5) 5 С 07 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Изобрете локордным и ботке спосо промоторов а Целью и ние качества По изобр тора адгезии используют с- кобаль ной углекис(71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт оборудования нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (72) В.М,Костюченко, Е.Б,Но, А.Г.Шварц, . В.Г,Фроликова, В.С,Кожевников, М,И.Кулешенко и В,К.Рыков(56) Авторское свидетельство СССР М 755825, кл. С 09 Р 9/ОЦ, 1978(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОМОТОРА АДГЕЗИИ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН К МЕТАЛЛОКОРДУ(57) Изобретение относится к неорганическим солям высших жирных кислот, в част ности к кобальтовым солям смеси синтетических жирных кислот с алкилфеноламинной смолой, Смесь солей используют в качестве промотора адгезии для крепле-. ния резин к металлокорду, Цель - повышение . качества конечного продукта. ние относится к резинометалзделиям, в частности к разрабов получения улучшенныхдгезии,зобретения является повыше.конечного продукта,етению для получения промов качестве исходного сырьяледующие компоненты:т двухвалентный в виде основлой соли формулы СоСОз х Получение промотора ведут сплавлением основного карбоната кобальта с жирными кислотами фракции С 5-С 6, Ст - С 9, С 1 о-С 16, С 17-Сго, кислотами таллового масла фракции С 16-Сго и нафтеновыми кислотами с алкильным заместителем Св - С 1 о в присутствии высокомолекулярного амина - алкилфеноламинной 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.0: 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 метэллокордом по сравнению с известным промотором - нафтенатом кобальта. Предлагаемый промотор имеет более высокую температуру размягчения, более низкое содержание кобальта и летучих веществ. 5 табл. х 1,5 Со(ОН)г пНгО, где п = 0-5, массоваядоля кобальта 50,1; (ГОСТ 5407-78);- синтетические жирные кислоты (СЖК)фракции С 5-С 6, Ст-С 9, С 1 о-С 1 б, С 17-Сгосн,45 50 СООТГ1 Сгде К - алкил Св-С 1 о, кислотное число 240мгКОН/г (ГОСТ 13302-77);- талловые кислоты - фракции жирныхкислот С 16-С 2 о, кислотное число 190мгКОН/г (ГОСТ 14845 - 79);- алкилфеноламинные смолы, общейформулы: где В - алкил Са-С 12, и = 3-4.йСредняя мол,м. 1200-1300, температура размягчения 90-120 ОС; доля азота, 1-3,5 масИспользуют алкилфеноламинные смолы следующих марок:Октофор й ТУ 38 УССР 201415-83 Октофор Л КП ТУ 38.402147-88 Октофор ИТ ТУ 38.402119-86 Смола АфМ ТУ 38.402128-87 Предлагаемый по изобретению способ иллюстрируется примерами 1-7, причем он может быть осуществлен двумя способами; АиБ.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 700 путем постепенной подачи ее в реактор через капельную воронку при температуре реакционной массы не менее 150 ОС; при этом одновременно отгоняют реакционную воду и избыток уксусной кислоты, Подачу уксусной кислоты в реактор продолжаютдо 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 давлениии температуре в кубе 170-180 С в течение 2-3 ч,Способ Б, В реактор, снабженный ме- шалкой, термометром и обогреваемой ректификационной колонной с числом 5 10 15 20 25 30 35 40 теоретических тарелок 10-15, загружают расчетные количества органических кислот, основного карбоната кобальта и алкилфеноламинной смолы. Нагревают смесь при перемешивании до температуры 140 - 180 С, отгоняя реакционную воду. Затем вносят расчетное количество уксусной кислоты (взятой в виде водного раствора не менее 70 О мас. кислоты) и выдерживают реакционную 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 ректификационной колонны.По окончании реакции проводят отгон уксусной кислоты и вакуумирование продукта также, как и в способе А,В табл.1 приведены загрузки и технологические режимы получения промотора по примерам 1-7. Пример 9 выполнен в условиях способа-прототипа.Полученные предлагаемым способом промоторы представляют собой твердые, смолообразные вещества от темно-фиолетового до черного цвета, нерастворимые в воде, растворимые в бензине, толуоле, ксилоле.Свойства промоторов, полученных 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, имеют более высокую температуру размягчения, более высокое содержание кобальта (8-11 мас.о) и более низкое содержание летучих веществ по сравнению с нафтенатом кобальта по известному способу. Содержание кобальта соответствует требованиям шинной промышленности и свидетельствует о более высоком качестве продукта, полученного по изобретению.Один из полученных промоторов на основе кислот фракции С 1 о-С 16 испытывался в бреккерных резинах на основе каучука марки СКИ-З, Параллельно на тех же резинах приводились испытания нафтената кобальта, полученного фирмой Мрроп Мппц. Результаты производственных испытаний отражены в таблицах 4 и 5, причем испытания проводили с использованием различных металлокордов: марки 5 Л 25 в табл,4 и марки 9 Л 15/27 - в табл,5, Представленные данные свидетельствуют о том, что резины с промотором, полученным по предлагаемому способу, характеризуются хорошими механическими свойствами, а по основному показателю - прочности связи с металло. кордом, особенно, после старения. имеют пре1776651 0 и Высшие органическиекислотыОсновной карбонаткобальтаАлкилфеноламиннаясмолаУксусная кислота 100 120 где й - Са-Со-алкил,основной карбонат кобальта, в качестве высокомолекулярного амина используют алкилфеноламинную смолу общей формулы25 19,9 - 49,5 3-120 5 - 20,таблица технологические:. параиетры способа получения пронотора алгезии резин к ньталлокорду Длительность операций .ч температура синтеза,С Способпроведениия синтеза Выкпд целевогопродукта Загрузка искоднык коетонентов мас.ч. При" нер Органическая кисло" та Оакуунироввние Обработка уксусной кислотой АфАСЕе уксусная кислота Количе .ствоосновногокарбоната кобальтв Отгонводы насА мас,ч. Количест во 1002 кислоты в реакционной массе йоля уксусной кислоты в водном растворе Нарка Количесмолы ствосмолы Количествокислоты Тип кислоты 227,6 95,2 1864 96,0 123,6 98,5112 6 97,7 112,2 99,1 9,0 20 Офй 120 0,5 203,00,5 203,0 0,5 1 О 2,0 0,5 1,0 2,0 00 с,-с,Ст-СвС-Сга 40-180 150"180 99,0 1 70,0 5 39,7 26,2 Афи 75Октоир 13форой. О кто фор"Т Окто фор-Н, Окто вор"Нс1 О 1 О,109Тепловыевирныакислоты 820 15 Органический рвстворитепь 15,7 98,9 22 Окто" 5фор ОН Сульфат НЬОИ, 16 кобальта 31,6 00 100 НафтеновыекислотыНафтеновыекислоты 60-1 7 А 1050 8 О ототип 20-90 килфеноланинные смолы йрниечани 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 кислот с неорганической солью кобальта в присутствии высокомолекулярного амина, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества конечного продукта, используют органические кислоты, выбранные из группы: фракция синтети- ческих жирных кислот Сб-С 6, СТ-Св, С 1 о-С 1 в, Сп-С 2 о, или С 21-Сж, жирные кислоты таллового масла фракции С 1 б-Сго, нафтеновые кислоты общей формулыСООН где В - С 4-С 12-алкил;х10 и =3-4,и сплавление проводят при 140-190 С вприсутствии водного раствора уксуснойкислоты с одновременной отгонкой .паров воды и избытка уксусной кислоты при15 следующем соотношении компонентов,мас.ч.:Содержание компонентов в промоторе, мас.6 Температураразмягчения, С Пример Непревращенный карбонаткобальта Иобэльт Летучиевеществапри 105 С2 ч фактически теоретичес" киТаблица 3Соде 1 хюнне принесей (кг) е стоцких водах, обравускнхся при получении 1 т готового продукта Принеси, нас.8 11 ринер/ьУ ;гСульФат кобальта (е пересчете на кобальт) 2 Э,8 (11,4)246 СульФат натрия 2,7 2,7 2,8 2,6 511 2,4 Органические кислоти них пронвводние 2,3 28 Таблица 4Сравнительная оценка свойств брекерных резин науоснове каучука марки СКИ, содержащих.промо".;"тор адгезии резин к металлокорду Наименование показателей Резиновая смесьс модификаторомфирмы "02.рропИз.ппО"Прочностть связи резины с металлокордом марки; 5 л 25 (Н-метод), Н;при 20 ОСпри 100 С 316 320 296 289после кипяцения в 53-ном растворе Вас 1 9 ц 322 227177 бб 51 10 Таблица 5 Свойства резин нз основе кауцука марки ЛКН-01, содерцащих разлицние соединения кобальта Наименование показаелей войства резин, солеващих 2 мг поомотора на 100 г кауцука: Промоторм, полученние по предломенному способу на основе различных Фракций кислот Нафтеноеие ислоти СХК фр, СйК фр, С%КСз" СС Ст-СЗ Сте" С СКК фр 11 Срроп 1 СпСпвц Условное напряяение прнУдлинении 300, Нпауелвпал прочность прирастекании, НПа 17,6 17,7 17,17,0 16 3 18,2 18,1 6,СТ 270-75 247 23,9 20 425 24,0 24 23,9 То ке Относительное удлинвни 406 5241 36 23 н СопротивлениекН/и СТ 262103 105 1 О Прочность связи разинис иеталлокордом 9 л15/27 Н-метод), Н 1прм 20 С СТ 14863-6 00 2 490 490 5 ЬЭЗ 98 04 90 после старения в па ровозлуеной среде п 90 еС 24 ч 30 0 303 30 18 305 237 щосле кипячения в5-нои растворе НаС6 ц 3 45 08 408 415 424 420 344 Составитель Г, СтепановаРедактор Т. Куркова Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончаков Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 10 аказ 4099 ВНИИЪтератуонмй истоцник, в котаронописана методикаопределения показателя езинатобальта,олучвиннио способу"рототипу Нафтемат кобальта Ппонской ЯК фр, Таллоеиеа -Сзу мирнмекислоты