專利名稱：：一種以碳酸鈷與有機(jī)羧酸混合反應(yīng)制成羧基硼酰化鈷的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于有機(jī)合成
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種制備羧基硼?；挼墓に嚰夹g(shù)。
背景技術(shù)：
：硼?；挘淅碚摲肿邮綖锽(0"Co-0-Rn)3。硼酰化鈷是一種活性較高的粘合促進(jìn)劑，主要用于天然橡膠、合成橡膠或與黃銅、鋅裸銅及鍍黃銅、鋅的鋼絲簾線、纜繩、金屬板的粘合促進(jìn)。它是以氫氧化鈷和丙酸及相關(guān)的有機(jī)酸為原料，先進(jìn)行酸堿成鹽反應(yīng)，而后再進(jìn)行酸置換反應(yīng)而制成。由該方法制備的硼?；捄捔枯^高。它們?cè)谙鹉z硫化時(shí)，反應(yīng)活性大，對(duì)橡膠與鋼絲的粘合增強(qiáng)起主要作用，但反應(yīng)生成的游離脂肪酸總酸度較高，降低了橡膠與鋼絲粘合的穩(wěn)定性，不利于橡膠與鋼絲持久的粘合，且對(duì)金屬表面有腐蝕性。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種以碳酸鈷與有機(jī)羧酸混合反應(yīng)制成羧基硼?；挼闹苽涔に嚕苽涑龅呐瘐；?，其粘合度持久穩(wěn)定，具有耐熱氧、耐溫、耐蒸氣老化的性能。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種以碳酸鈷與有機(jī)羧酸混合反應(yīng)制成羧基硼?；挼闹苽涔に嚕蕴妓徕挒樵?，其特征在于制備工藝按如下步驟依次進(jìn)行(l)皂化反應(yīng)以碳酸鈷中、冰醋酸、新癸酸和異辛酸為原料，在常壓密封反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度10H1(TC、反應(yīng)時(shí)間不低于3小時(shí)，反應(yīng)后生成新癸酸一異辛酸一冰醋酸鈷組成的鈷鹽混合物；其反應(yīng)式為<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>其中，n為7或9。本工序以碳酸鈷替代氫氧化鈷與冰醋酸參加反應(yīng)，產(chǎn)品在橡膠硫化使用后，總酸度降低,對(duì)橡膠與鋼絲的粘合與防止金屬銹蝕有利，物理性能的粘合度保持穩(wěn)定。(2)酰化反應(yīng)在上述反應(yīng)體系中加入硼酸三丁酯，控制反應(yīng)溫度160"180"C，反應(yīng)時(shí)間不低于2小時(shí)，生成羧基硼?；捄透碑a(chǎn)品醋酸丁酯；其反應(yīng)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，n為7或9。本反應(yīng)關(guān)鍵是控制?；瘻囟?，?；瘻囟冗^(guò)高，則熔點(diǎn)過(guò)高，?；瘻囟冗^(guò)低，?；磻?yīng)不好，不溶物過(guò)多，對(duì)膠類制品耐腐蝕與耐老化性能不利，影響使用。(3)制成成品控制溫度175—185'C，然后添加活性碳酸鈣和樹(shù)脂酸，制成成品。本發(fā)明制備工藝中的各種原料消耗量為碳酸鈷48—50份，新癸酸35—37份，異辛酸17—19份，冰醋酸30—32份，硼酸三丁酯30—32份，活性碳酸鈣8—10份，樹(shù)脂酸10~12份。其中在皂化反應(yīng)中控制反應(yīng)溫度為105°C;?；磻?yīng)中控制反應(yīng)溫度為170°C:制成成品工藝中溫度為18(TC。制備本發(fā)明的消耗原料的性能及要求碳酸鈷分子式CoC03，分子量118.94。性狀碳酸鈷為紅色單斜結(jié)晶或藍(lán)色粉末。不溶于水、醇，在空氣中氧化成碳酸高鈷(三價(jià)鈷)，不與冷硝酸和鹽酸反應(yīng)。冰醋酸分子式C2H402,分子量60.05。性狀無(wú)色透明液體，有強(qiáng)烈的刺激性酸臭，含量》98%，比重1.0492g/cm3，熔點(diǎn)16.6'C，沸點(diǎn)117.9。C，閃點(diǎn)42.78。C,自燃點(diǎn)465。C,酸值935.35mgK0H/g。溶于水、醚、甘油，不溶于二硫化碳。與醇起酯化反應(yīng)生成酯，與金屬及氧化物作用生成鹽。遇明火、高溫、氧化劑有燃燒危險(xiǎn)，其蒸氣濃度達(dá)到爆炸極限時(shí)遇火星會(huì)發(fā)生爆炸，爆炸極限5.4—16%。有較強(qiáng)的腐蝕性，附著皮膚上后，可用水沖洗，操作時(shí)，穿戴好防護(hù)用具，設(shè)備要密封。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>新癸酸結(jié)構(gòu)通式為R-C0-0H，分子式為C10H2O3，平均分子量為172.26。性狀無(wú)色或淺黃色液體，化學(xué)成分羧酸、新酸，酸價(jià)305—335，含量100%，凝固點(diǎn)-39°C，沸點(diǎn)幅度介于243和253。C，閃點(diǎn)122°C，自燃點(diǎn)440。C'密度(20°C)0.911，粘度(20°C)40est，不潮解，對(duì)眼睛與皮膚有刺激性。異辛酸分子式C8Hi602，分子量144.22。性狀稍有氣味的無(wú)色液體，凝固點(diǎn)-83t:，沸點(diǎn)226.9'C，閃點(diǎn)127。C,密度0.9077，折射率1.4252，酸值389.04mgK0H/g，微溶于水。可燃。低毒，對(duì)皮膚有刺激。樹(shù)脂酸分子式C20H3002，分子量302.44。性狀淡黃至褐紅無(wú)定形固體，常溫下透明而質(zhì)脆，表面稍具光澤，帶松脂香氣。密度1.05—1.10g/cm3，熔點(diǎn)110~135°C，軟化點(diǎn)(環(huán)球法)大于72°C，酸值164mgKOH/g，遇熱即變軟而粘，沸點(diǎn)300。C(65Pa)，閃點(diǎn)216。C，著火點(diǎn)480~500°C，玻璃化溫度30。C，折射率1.5453。不溶于水，微溶于熱水，能溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、二硫化碳、二氯乙烷、石油醚、汽油和松節(jié)油等有機(jī)溶劑。空氣中易氧化，色澤變深、易燃。蒸汽有毒。加入橡膠制品和再生膠，可提高產(chǎn)品的粘力和彈性。硼酸三丁酯分子式Ci2H27B03，分子量203.16。性狀無(wú)色透明液體，熔點(diǎn)-7(TC，沸點(diǎn)232-C，閃點(diǎn)93"C，密度0.85(28/ll°C)，能與甲醇等一般溶劑向混溶，遇水分解。活性碳酸鈣分子式CaC03,分子量100.087。性狀是經(jīng)過(guò)表面處理而實(shí)現(xiàn)粒子表面改性的粉體產(chǎn)品。使用的表面處理劑有脂肪酸、偶聯(lián)劑和表面活性劑。粒子呈紡錘形，長(zhǎng)徑l一3Mm。對(duì)于有機(jī)聚合物具有較好的分散性。制備本發(fā)明的各種原料消耗量(質(zhì)量份)為碳酸鈷(45%)48—50份冰醋酸(98%)30~32份新癸酸(100%)35—37份異辛酸(98%)17—19份硼酸三丁酯(》98%)30~32份活性碳酸鈣(》95%)8—10份樹(shù)脂酸10—12份本發(fā)明利用碳酸鈷替代氫氧化鈷，在羧基硼?；捴刑砑恿嗽稣硠┖途哂袃尚曰衔锏幕钚蕴妓徕}，有效的平衡體系中的酸堿度，從而使產(chǎn)品有效防止金屬銹蝕，增強(qiáng)了粘合水平，提高了耐熱氧、耐溫、耐蒸氣老化的性能，更進(jìn)一步使羧基硼?；捨锢硇阅鼙３珠L(zhǎng)期的穩(wěn)定性。具體實(shí)施例方式實(shí)施例一將冰醋酸60g、新癸酸70g、異辛酸34g、碳酸鈷100g依次加入帶有回流冷凝器、調(diào)溫電熱套和真空泵的1000ml四口燒瓶中，控制反應(yīng)溫度105'C，反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)，升溫排流，排除反應(yīng)生成的水。在17(TC的溫度下加入60g硼酸二丁酯，反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)，升溫排流、真空減壓排流，排出醋酸丁酯，在18(TC的溫度下添加活性碳酸鈣16g、樹(shù)脂酸20g，均勻攪拌1小時(shí)后放料，得到硼?；挳a(chǎn)品。制得的硼?；?，其鈷含量22.7%，外觀呈藍(lán)紫色。實(shí)施例二將冰醋酸64g、新癸酸74g、異辛酸36g、碳酸鈷989依次加入帶有回流冷凝器、調(diào)溫電熱套和真空泵的1000ml四口燒瓶中，控制反應(yīng)溫度IO(TC，反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)，升溫排流，排除反應(yīng)生成的水，在160。C的溫度下，加入64g硼酸三丁酯，反應(yīng)時(shí)間2.5小時(shí)，升溫排流、真空減壓排流，排出醋酸丁酯，在175'C添加活性碳酸鈣18g、樹(shù)脂酸24g，均勻攪拌1小時(shí)后放料，得硼?；挳a(chǎn)品，鈷含量22.5%，外觀呈藍(lán)紫色。實(shí)施例三將冰醋酸62g、新癸酸73g、異辛酸38g、碳酸鈷96g依次加入帶有回流冷凝器、調(diào)溫電熱套和真空泵的1000ml四口燒瓶中，控制反應(yīng)溫度IIO'C，反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)，升溫排流，排除反應(yīng)生成的水，在18(TC的溫度下，加入62g硼酸三丁酯，反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)，升溫排流、真空減壓排流，排出醋酸丁酯，在185。C添加活性碳酸鈣20g、樹(shù)脂酸22g，均勻攪拌1小時(shí)后放料，得硼?；挳a(chǎn)品，鈷含量22.1%，外觀呈藍(lán)紫色。權(quán)利要求1.一種以碳酸鈷與有機(jī)羧酸混合反應(yīng)制成羧基硼?；挼闹苽涔に嚕蕴妓徕挒樵?，其特征在于制備工藝按如下步驟依次進(jìn)行(1)皂化反應(yīng)以碳酸鈷、冰醋酸、新癸酸和異辛酸為原料，在常壓密封反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度100℃-110℃，反應(yīng)時(shí)間不低于3小時(shí)，反應(yīng)后生成新癸酸-異辛酸-冰醋酸鈷組成的鈷鹽混合物；(2)?；磻?yīng)在上述反應(yīng)體系中加入硼酸三丁酯，控制反應(yīng)溫度160-180℃，反應(yīng)時(shí)間不低于2小時(shí)，生成羧基硼?；捄透碑a(chǎn)品醋酸丁酯；(3)制成成品控制溫度175-185℃，然后添加活性碳酸鈣和樹(shù)脂酸，制成成品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以碳酸鈷與有機(jī)羧酸反應(yīng)制成的羧基硼?；捴苽涔に?，其特征在于制備工藝中的各種原料消耗量為碳酸鈷48—50份，新癸酸35—37份，異辛酸17—19份，冰醋酸30—32份，硼酸三丁酯30—32份，活性碳酸鈣8—10份，樹(shù)脂酸10_12份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種以碳酸鈷與有機(jī)羧酸反應(yīng)制成的羧基硼?；捴苽涔に?，其特征在于皂化反應(yīng)中控制反應(yīng)溫度為105°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種以碳酸鈷與有機(jī)羧酸反應(yīng)制成的羧基硼酰化鈷制備工藝，其特征在于酰化反應(yīng)中控制反應(yīng)溫度為17(TC。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種以碳酸鈷與有機(jī)羧酸反應(yīng)制成的羧基硼酰化鈷制備工藝，其特征在于制成成品工藝中溫度為1S(TC全文摘要一種以碳酸鈷與有機(jī)羧酸混合反應(yīng)制成羧基硼?；挼闹苽涔に?，屬于有機(jī)合成
技術(shù)領(lǐng)域：
。以碳酸鈷為原料，其特征在于制備工藝按如下步驟依次進(jìn)行(1)以碳酸鈷、冰醋酸、新癸酸和異辛酸為原料，在常壓密封反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度100-110℃、反應(yīng)時(shí)間不低于3小時(shí)；(2)在上述反應(yīng)體系中加入硼酸三丁酯，控制反應(yīng)溫度160-180℃，反應(yīng)時(shí)間不低于2小時(shí)，生成羧基硼?；捄透碑a(chǎn)品醋酸丁酯；(3)控制溫度175-185℃，然后添加活性碳酸鈣和樹(shù)脂酸，制成成品。本發(fā)明利用碳酸鈷替代氫氧化鈷，在羧基硼酰化鈷中添加了增粘劑和具有兩性化合物的活性碳酸鈣，有效的平衡體系中的酸堿度，從而使產(chǎn)品有效防止金屬銹蝕，增強(qiáng)了粘合水平，提高了耐熱氧、耐溫、耐蒸氣老化的性能。文檔編號(hào)C07F15/00GK101348505SQ20081013834公開(kāi)日2009年1月21日申請(qǐng)日期2008年7月18日優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日發(fā)明者明梅,逯大成申請(qǐng)人:逯大成