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水溶劑法新癸酸鈷
新癸酸鈷是由碳鏈長短不同的羧酸（新癸酸等）與氫氧化鈷或碳酸鈷反應生成的有固定組成的深藍色玻璃體，是一種重要的精細化工高新技術(shù)產(chǎn)品，目前廣泛應用于子午線輪胎、輸送帶、液壓輸油管等橡膠-金屬復合材料產(chǎn)品。隨著汽車工業(yè)和交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的斜交輪胎已逐步被性能優(yōu)異的子午線輪胎所代替。在子午線輪胎膠料中加入鈷鹽黏合增進劑，可顯著提高橡膠與鋼絲簾線的黏合性能，使子午線輪胎的性能與壽命明顯提高。由于新癸酸鈷具有優(yōu)異的耐熱、耐氧化和耐老化性能，因此，在世界子午線輪胎生產(chǎn)中被廣泛采用，其為當今子午線輪胎橡膠－鋼絲黏合增進劑的主流與發(fā)展產(chǎn)品。
目前，國內(nèi)外新癸酸鈷生產(chǎn)工藝一般是采用氫氧化鈷、有機酸等原料在甲苯和二甲苯等有機溶劑體系中反應合成。甲苯和二甲苯是易燃易爆物質(zhì)，毒性較大，醫(yī)學界已確認甲苯和二甲苯是白血病致病物質(zhì)之一，大量甲苯和二甲苯的使用不但在生產(chǎn)和使用過程中存在嚴重的安全隱患，而且會因其殘留而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
以水替代甲苯和二甲苯作為鈷鹽反應體系的溶劑，用超細氫氧化鈷與復合有機酸反應制備新癸酸鈷，主要原材料有丙酸、新戊酸和新癸酸（分析純），氫氧化鈷（化學純），氫氧化鈉（分析純）。
復合有機酸與鈷的物質(zhì)的量比在1.6以下時，新癸酸鈷的鈷含量隨其比例增大而提高，復合有機酸與鈷的物質(zhì)的量比超過1.6后，新癸酸鈷的鈷含量基本不變。這可能是由于復合有機酸與鈷的物質(zhì)的量比太小導致反應不完全，致使部分未反應的超細氫氧化鈷隨溶劑水一起被除去所致。
在復合有機酸與鈷的物質(zhì)的量比一定的情況下，攪拌速率對反應有著明顯影響，當攪拌速率小于500r.min-1時，攪拌速率增大，反應速度明顯加快，這是由于攪拌速率增大，有利于水中超細氫氧化鈷與有機酸的有效接觸，這在反應初期尤為明顯。而攪拌速率超過500r.min-1時，反應時間變化不大。
在反應溫度110℃以下時，隨著反應溫度升高，反應時間快速縮短，但是達到110℃后，反應時間變化逐漸減慢，這是由于升高反應溫度不但能夠提高反應速率，同時反應體系黏度減小，更有利于反應物料的分散；但反應達到一定程度后，隨著反應體系黏度增大，這種變化不再明顯。
新癸酸鈷在膠料中的應用：風神輪胎股份有限公司對本試驗產(chǎn)品進行了應用性能評價試驗。與普通新癸酸鈷膠料相比，水溶劑法新癸酸鈷膠料的300%定伸應力、拉伸強度和撕裂強度略高，耐屈撓疲勞和熱老化后性能更好，老化前與熱老化后、鹽水老化后的橡膠-鋼絲H抽出力較大。
以水為溶劑，用超細氫氧化鈷和復合有機酸為原料合成了橡膠黏合增進劑新癸酸鈷。水溶劑法新癸酸鈷產(chǎn)品的紅外光譜、理化性質(zhì)及在膠料中的應用性能都達到或超過新癸酸鈷RC-D20的水平。新型水溶劑法新癸酸鈷的生產(chǎn)過程綠色安全，產(chǎn)品無溶劑殘留。以水代替有機溶劑，降低了產(chǎn)品成本，有良好的經(jīng)濟和社會效益。
陸金城，賀敏強，陳西農(nóng)，萬金城 鎮(zhèn)江邁特化工新材料有限責任公司
《橡膠科技市場》 2012年第7期
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