研究背景
硬脂酸鈷，又稱十八酸鈷，是一種化學(xué)式為C36H70CoO4的有機(jī)化合物，外文名稱為Cobalt stearate。常溫常壓下，硬脂酸鈷主要表現(xiàn)為紫色顆?；蛐∏驙罟腆w，可溶于乙醚而不溶于水。硬脂酸鈷主要用作橡膠粘合促進(jìn)劑，在輪胎制備技術(shù)領(lǐng)域起到非常重要的作用，其可以有效的促進(jìn)橡膠與鍍銅鋼絲簾線的粘合。作用機(jī)制在于橡膠中的硫與黃銅中的銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫化銅和硫化亞銅，其中只有硫化亞銅才能與橡膠的雙鍵繼續(xù)反應(yīng)，使二者具有良好的粘合性能，硬脂酸鈷中的鈷容易從鹽分子[(RCOO)2CO]中離解出來(lái)，對(duì)粘合界面層中硫化亞銅和硫化鋅的生成起到催化和控制反應(yīng)速率的作用，使之生成適量的硫化亞銅，從而促進(jìn)橡膠與鍍銅鋼絲簾線的粘合[1]。
合成方法
硬脂酸鈷的合成方法包括如下步驟：
步驟1：將硬脂酸加熱升溫至80-100℃，至完全熔融，體系為液態(tài)，然后向體系內(nèi)加入氫氧化鈷，硬脂酸和氫氧化鈷的添加量摩爾比為2:1；之后分兩階段進(jìn)行保溫反應(yīng)：第一階段，保持反應(yīng)溫度為100-140℃，反應(yīng)時(shí)間為1-3h；第二階段，保持反應(yīng)溫度為160-200℃，反應(yīng)時(shí)間為2-4h；反應(yīng)結(jié)束后得到含硬脂酸鈷和水的混合相。
步驟2：將步驟1所得混合相進(jìn)行減壓蒸餾，除去副產(chǎn)物水，得到固相硬脂酸鈷產(chǎn)品。
上述合成方法沒(méi)有引入有機(jī)溶劑，從而避免了有機(jī)蒸汽污染環(huán)境的問(wèn)題，還避免了有機(jī)溶劑回收利用過(guò)程中的能源消耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益[1]。
應(yīng)用
硬脂酸鈷是一種工業(yè)應(yīng)用價(jià)值極高的化學(xué)物質(zhì)，在多種領(lǐng)域均有重要應(yīng)用。例如，其與高密度聚乙烯，聚酚氧樹脂，聚苯胺，氯化石油脂，滑石粉，氫化蓖麻油，蓖麻油酸鋅，蓖麻油酸鋇，重鈣粉等按照一定重量比例混合可制備得到一種聚酚氧樹脂增強(qiáng)聚乙烯電纜料。采用聚酚氧樹脂增強(qiáng)聚乙烯，可以顯著提高其力學(xué)性能，使制得的聚乙烯電纜料強(qiáng)度高，韌性好，添加的聚苯胺，氫化蓖麻油等成分，可以改善聚乙烯電纜料的耐腐蝕性，耐油性和耐熱老化性[2]。另外，硬脂酸鈷與煙片膠，氯丁橡膠，丁苯橡膠，精細(xì)再生膠炭黑N660，輕質(zhì)碳酸鈣，陶土，防老劑4010NA，防老劑BLE，促進(jìn)劑N,N-二異丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺，氧化鋅等復(fù)配可得一種高粘合力橡膠/鍍銅鋼材復(fù)合膠。其能夠增加橡膠和鍍銅鋼材之間的粘合力，克服橡膠和鍍銅鋼材脫層的現(xiàn)象，保證產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命[3]。
顏料領(lǐng)域則公開了一種具有水汽致變色性能的藍(lán)色色調(diào)劑的制備方法，目標(biāo)產(chǎn)品由以下組分的材料制備：苯乙烯丙烯聚合類樹脂60～70份，聚酯纖維13～18份，蠟3～6份，藍(lán)色顏料4～7份，電荷控制劑1～3份，氣相二氧化硅1～3份，二氧化鈦0.5～2份，MXene型碳化鈮2～5份，硬脂酸鈷3～6份。將上述物料進(jìn)行預(yù)混合，混煉，冷卻，粗粉碎，氣流粉碎，球形化處理，外添加混合，最后進(jìn)行過(guò)篩和包裝制備出色調(diào)劑產(chǎn)品。該發(fā)明在色調(diào)劑中加入水汽致變色材料，配制成墨粉后，在不影響打印效果的同時(shí)使墨粉具有遇水發(fā)生顏色變化的性能。配置成打印墨粉后，打印機(jī)打印文字清晰，廢粉量少，且可檢測(cè)環(huán)境中的水汽致含量[4]。
最后，硬脂酸鈷還可用于三價(jià)鉻黑鋅鈍化液的制備，其與三價(jià)鉻化合物，硝酸鈷，氯化鈉和水玻璃等通過(guò)一定反應(yīng)過(guò)程制備得到目標(biāo)產(chǎn)物。采用三價(jià)鉻化合物為主要原料，完全不含六價(jià)鉻化合物，符合國(guó)家安全環(huán)保的理念，其制備方法簡(jiǎn)單，制備成本低，所得三價(jià)鉻黑鋅鈍化液使用方便，常溫鈍化，鈍化效率高，所得黑色鈍化膜表面光滑，致密性好，結(jié)合力強(qiáng)，膜層的耐磨，耐蝕性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于鍍鋅金屬的表面鈍化，效果持久，值得推廣[5]。
參考文獻(xiàn)
[1]王慶振,馬松,王才朋,等.一種硬脂酸鈷的合成方法:CN201911093630.7[P].
[2]周先強(qiáng).一種聚酚氧樹脂增強(qiáng)聚乙烯電纜料及其制備方法:CN201611100203.3[P].
[3]徐云慧,王艷秋,李培培,等.一種高粘合力橡膠/鍍銅鋼材復(fù)合膠及其制備方法.CN201910123861.1.
[4]朱決.一種具有水汽致變色性能的藍(lán)色色調(diào)劑及其制備方法:CN202111506961.6[P].
[5]韓成喜.一種三價(jià)鉻黑鋅鈍化液的制備方法:CN201710208684.8[P].