專利名稱：一種橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四芐基秋蘭姆的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橡膠硫化促進(jìn)劑的制備方法，尤其是涉及一種橡膠硫化促進(jìn) 劑二硫化四芐基秋蘭姆的制備方法。
二、 背景技術(shù)s
近年來，隨著橡膠加工業(yè)、國內(nèi)汽車工業(yè)和通訊產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動了橡 膠加工業(yè)快速增長，給橡膠助劑行業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的良好機(jī)遇。入世以 來，我國橡膠促進(jìn)劑產(chǎn)品的生產(chǎn)雖然已有大幅度提高，但與國外發(fā)達(dá)國家相比， 在產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量及"綠色"環(huán)保技術(shù)等方面仍存在很大差距。中國助劑工業(yè)將擴(kuò)大 綠色、無毒助劑產(chǎn)品的市場份額，大幅度削減含亞硝胺、再加工過程中會產(chǎn)生致 癌物質(zhì)的次磺酰胺類促進(jìn)劑。對推進(jìn)清潔生產(chǎn)、發(fā)展綠色助劑己給予了極大的重 視，特別是逐漸淘汰產(chǎn)生亞硝胺致癌物產(chǎn)品的認(rèn)識已深入人心，并取得初步成效。 橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四芐基秋蘭姆(TBzTD)就是一種綠色環(huán)保型橡膠硫化促 進(jìn)劑，廣泛使用于天然橡膠、異戊橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、三元乙丙橡膠和 丁腈橡膠等的硫化加工。在現(xiàn)代綠色輪胎膠料中可以用來替代產(chǎn)生亞硝胺致癌物 的二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)等產(chǎn)品。
橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四芐基秋蘭姆(TBzTD)的生產(chǎn)技術(shù)，國內(nèi)目前普遍 采用甲醇、乙醇、異丙醇等溶劑法，這些工藝在生產(chǎn)中除了排放出大量有機(jī)溶劑的 有毒氣體外；更為嚴(yán)重的是，在其生產(chǎn)過程中存在著重大的生產(chǎn)安全隱患，因?yàn)?現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中，在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)過程中，是在帶壓狀態(tài)下進(jìn)行的，反 應(yīng)中各反應(yīng)物均為氣態(tài)形式存在，它們均為易燃、易爆的物質(zhì)，稍有不慎就可能 發(fā)生爆炸，造成人員和財(cái)產(chǎn)的損失；同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的工藝過程能耗高，反應(yīng)后產(chǎn)生的大量廢水、廢氣，給環(huán)保治理帶來很大的困難，難于實(shí)現(xiàn)"清潔綠色"生產(chǎn)， 不符合國家環(huán)保政策和節(jié)能生產(chǎn)要求。而且產(chǎn)品熔點(diǎn)低，外觀黃，難以滿足國內(nèi) 外銷售市場的高端要求。
雖然中國專利申請CN1827596A也公開了一種制備二硫化四芐基秋蘭姆的方 法，但是該方法依然存在一些問題，首先反應(yīng)后產(chǎn)品的收率(即該申請中的得率) 較低，造成生產(chǎn)效率不高，雖然該申請聲稱其得率為96%以上，但從其公開的實(shí) 施例中可以看出，其實(shí)際的得率僅為95%和91%，；另外，所得產(chǎn)品的純度不好， 不能滿足客戶的更高要求，而且采用該申請的方法制備的產(chǎn)品熔點(diǎn)低，外觀黃， 也不能滿足高端客戶的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的這些缺陷，本發(fā)明的申請人經(jīng)過大量的試驗(yàn)、分析、 研究，找到了一種橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四芐基秋蘭姆的制備方法。采用本發(fā)明 的方法，可有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量、收率和性能，大大降低生產(chǎn)過程中的安全隱患， 節(jié)能降耗，減少生產(chǎn)過程中的廢水和廢氣的排放，符合國家相關(guān)環(huán)保政策。
本發(fā)明提供了一種橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四芐基秋蘭姆的制備方法，所述方 法使用的原料及其摩爾比為二芐胺二硫化碳?xì)溲趸c過氧化氫硫酸=1: 1-1.30: L0 1.2: 0.5~0.6: 0.28 0.35mol;其具體工藝過程為在常壓下，在攪拌 狀態(tài)下向盛有純化水的反應(yīng)釜內(nèi)依次加入二芐胺、氫氧化鈉；隨后降溫至2(TC 30 °C，開始滴加二硫化碳液體，滴加時(shí)間為2~3小時(shí)；滴加完畢后，繼續(xù)攪拌0.5 小時(shí)；接著，在58°C~63°CT，向反應(yīng)物中滴加過氧化氫進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí) 間為3~4小時(shí)，待氧化反應(yīng)快結(jié)束時(shí)，加入硫酸以調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值在6.5 7.5 的范圍內(nèi)，即反應(yīng)結(jié)束；之后再保溫反應(yīng)l小時(shí)，進(jìn)行固液分離，將固體烘干、 粉碎、過篩、包裝即可獲得產(chǎn)品。1、本發(fā)明所用原料
1.1、 二節(jié)胺 一種無色或淡黃色的透明油狀液體，有微量的苦杏仁氣味，不 易揮發(fā)，呈堿性，長時(shí)間在空氣中存放顏色會加重。
1.2、 過氧化氫又名過氧化氫， 一種無色透明液體，相對密度1.4067 (25°C)，
溶于水、醇、醚，不溶于石油醚，極不穩(wěn)定，遇光、熱、粗糙表面、重金屬及其 它雜質(zhì)會引起分解，同時(shí)放出氧和熱。具有較強(qiáng)的氧化能力，為強(qiáng)氧化劑。在酸 性條件下較穩(wěn)定。
1.3、 硫酸純品為無色，無臭，透明的無色液體，逞強(qiáng)酸性。市售的工業(yè)硫
酸為無色至微黃色，甚至紅棕色。相對密度98%的硫酸為1.8365 (20°C)， 93% 的硫酸為1.8276 (20°C)，熔點(diǎn)為10.35。C，沸點(diǎn)為338。C。有很強(qiáng)的吸附能力， 與水可以按不同比例混合，并放出大量的熱，為無機(jī)強(qiáng)酸，腐蝕性很強(qiáng)，化學(xué)性 質(zhì)很活撥。幾乎能與所有金屬及其氧化物、輕氧化物反應(yīng)生成鹽，還能與其它 無機(jī)酸的鹽類作用。在稀釋硫酸時(shí)，只能注酸入水，以防酸液表面局部過熱而發(fā) 生爆炸噴酸事故。濃度低于76%的硫酸與金屬反應(yīng)會放出氫氣。
1.4、 氫氧化鈉又名片堿，一種白色片狀固體。密度2.130g/cmS。熔點(diǎn)318.4X:。 沸點(diǎn)1390°C。工業(yè)品含有少量的氯化鈉和碳酸鈉，是白色不透明的固體，稀釋 性強(qiáng)，露置空氣中時(shí)，易吸收空氣中的水分逐漸潮解，最后全成溶液，易吸收空 氣中的C02轉(zhuǎn)變成純堿，水溶液呈強(qiáng)堿性，溶于甘油和乙醇，不容于丙酮，有強(qiáng) 腐蝕性。
1.5、 二硫化碳無色或微黃色揮發(fā)性透明液體，相對密度1.265，純品帶有 芳香味，粗制品因含有硫磺及其它雜質(zhì)而呈淡黃色，并有惡臭。沸點(diǎn)46.3°C， 閃電一30°C。微溶于水(22°C， 0.22g/100ml; 50°C， 0.14g/ml)溶于醇和醚， 有高折光性，易流動，劇毒。具有很強(qiáng)的溶解能力，可溶解脂、蠟、樹脂、生橡膠、硫磺、磷等。其蒸氣與空氣混合易于著火及爆炸，極限濃度30mg/ml。
2、 本發(fā)明的生產(chǎn)配方
本發(fā)明的方法使用的原料及其摩爾比為
二芐胺二硫化碳?xì)溲趸c過氧化氫硫酸=1: 1 1.30: 1.0~1.2: 0.5~0.6: 0.28 0.35mol;
3、 本發(fā)明的具體工藝過程
在常壓下，在攪拌狀態(tài)下向盛有純化水的反應(yīng)釜內(nèi)依次加入二節(jié)胺、氫氧化 鈉；隨后降溫至20°C~30°C，開始滴加二硫化碳液體，滴加時(shí)間為2 3小時(shí)；滴 加完畢后，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；接著，在58t: 63'C下，向反應(yīng)物中滴加過氧化氫 進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3~4小時(shí)，待氧化反應(yīng)快結(jié)束時(shí)，加入硫酸以調(diào)節(jié)反 應(yīng)液的pH值在6.5-7.5的范圍內(nèi)，即反應(yīng)結(jié)束；之后再保溫反應(yīng)l小時(shí)，進(jìn)行固 液分離，將固體烘干、粉碎、過篩、包裝即可獲得產(chǎn)品。
4、 本發(fā)明產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)
本產(chǎn)品生產(chǎn)與國內(nèi)相應(yīng)產(chǎn)品對比具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) 、產(chǎn)品生產(chǎn)過程中有毒氣體排放量少，對環(huán)境污染小。廢水量少、生產(chǎn)周
期短；節(jié)能、降耗；生產(chǎn)過程安全系數(shù)高，固定資產(chǎn)投資少；
(2) 、產(chǎn)品外觀較其它同類品顏色白、粒經(jīng)細(xì)；
(3) 、產(chǎn)品的初熔點(diǎn)2132。C，純度>98%;
(4) 、產(chǎn)品保質(zhì)期長，在室溫條件下更穩(wěn)定；
(5) 、在橡膠硫化實(shí)驗(yàn)中硫化時(shí)間短，焦燒時(shí)間長，比同類品表現(xiàn)出優(yōu)越的 硫化性能。
四

附圖為本發(fā)明橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四節(jié)基秋蘭姆的制備方法的工藝流程圖。五具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的方法使用的原料及其摩爾比為
二芐胺二硫化碳?xì)溲趸c過氧化氫硫酸=1: 1~1.30: 1.0~1.2: 0.5-0.6: 0.28 0.35mol;
其工藝過程為在常壓下，在攪拌狀態(tài)下向盛有純化水的反應(yīng)釜內(nèi)依次加入 二芐胺、氫氧化鈉；隨后降溫至20°C~30°C，開始滴加二硫化碳液體，滴加時(shí)間 為2 3小時(shí)；滴加完畢后，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；接著，在58'C 63'C下，向反應(yīng)物 中滴加過氧化氫進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3 4小時(shí)，待氧化反應(yīng)快結(jié)束時(shí)，加 入硫酸以調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值在6.5 7.5的范圍內(nèi)，即反應(yīng)結(jié)束；之后再保溫反應(yīng) l小時(shí)，進(jìn)行固液分離，將固體烘干、粉碎、過篩、包裝即可獲得產(chǎn)品。
實(shí)施例h
本實(shí)施例所使用的原料及其摩爾比為
二芐胺二硫化碳?xì)溲趸c過氧化氫硫酸=1: 1.2: 1.1: 0.53: 0.3;
具體工藝過程為在常壓下，在攪拌狀態(tài)下向盛有純化水的反應(yīng)釜內(nèi)依次加 入二芐胺、氫氧化鈉；隨后降溫至24'C，開始滴加二硫化碳液體，滴加時(shí)間為2.5 小時(shí)；滴加完畢后，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；接著，在60'C下，向反應(yīng)物中滴加過氧 化氫進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3.5小時(shí)，待氧化反應(yīng)快結(jié)束時(shí)，加入硫酸以調(diào) 節(jié)反應(yīng)液的pH值為6.8，即反應(yīng)結(jié)束；之后再保溫反應(yīng)l小時(shí)，進(jìn)行固液分離， 將固體烘干、粉碎、過篩、包裝即可獲得產(chǎn)品。所得產(chǎn)品的顏色白，經(jīng)檢測，產(chǎn) 品的初熔點(diǎn)為132°C，產(chǎn)品的純度為98.5%，反應(yīng)的收率為96%。由于在常壓下進(jìn) 行反應(yīng)，反應(yīng)過程中安全系數(shù)高；同時(shí)，反應(yīng)后產(chǎn)生的廢水廢氣量少，滿足國家 環(huán)保要求。
實(shí)施例2:本實(shí)施例所使用的原料及其摩爾比為
二芐胺二硫化碳?xì)溲趸c過氧化氫硫酸=1: 1.25: 1.16: 0.56: 0.33;
具體工藝過程為在常壓下，在攪拌狀態(tài)下向盛有純化水的反應(yīng)釜內(nèi)依次加 入二芐胺、氫氧化鈉；隨后降溫至26'C，開始滴加二硫化碳液體，滴加時(shí)間為3 小時(shí)；滴加完畢后，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；接著，在62r下，向反應(yīng)物中滴加過氧 化氫進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3.2小時(shí)，待氧化反應(yīng)快結(jié)束時(shí)，加入硫酸以調(diào) 節(jié)反應(yīng)液的pH值為7.1，即反應(yīng)結(jié)束；之后再保溫反應(yīng)l小時(shí)，進(jìn)行固液分離， 將固體烘干、粉碎、過篩、包裝即可獲得產(chǎn)品。所得產(chǎn)品的顏色白，經(jīng)檢測，產(chǎn) 品的初瑢點(diǎn)為133'C，產(chǎn)品的純度為98.9%，反應(yīng)的收率為96.5%。由于在常壓下 進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過程中安全系數(shù)高；同時(shí)，反應(yīng)后產(chǎn)生的廢水廢氣量少，滿足國 家環(huán)保要求。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例所使用的原料及其摩爾比為
二芐胺二硫化碳?xì)溲趸c過氧化氫硫酸=1: 1.3: 1.2: 0.6: 0.35;
具體工藝過程為在常壓下，在攪拌狀態(tài)下向盛有純化水的反應(yīng)釜內(nèi)依次加 入二芐胺、氫氧化鈉；隨后降溫至2『C，開始滴加二硫化碳液體，滴加時(shí)間為3.8 小時(shí)；滴加完畢后，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；接著，在63"C下，向反應(yīng)物中滴加過氧 化氫進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3.0小時(shí)，待氧化反應(yīng)快結(jié)束時(shí)，加入硫酸以調(diào) 節(jié)反應(yīng)液的pH值為7.4，即反應(yīng)結(jié)束；之后再保溫反應(yīng)l小時(shí)，進(jìn)行固液分離， 將固體烘干、粉碎、過篩、包裝即可獲得產(chǎn)品。所得產(chǎn)品的顏色白，經(jīng)檢測，產(chǎn) 品的初熔點(diǎn)為132.5°C，產(chǎn)品的純度為98.3%，反應(yīng)的收率為％.2%。由于在常壓 下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過程中安全系數(shù)高；同時(shí)，反應(yīng)后產(chǎn)生的廢水廢氣量少，滿足 國家環(huán)保要求。
權(quán)利要求
1、一種橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四芐基秋蘭姆的制備方法，所述方法使用的原料及其摩爾比為二芐胺二硫化碳?xì)溲趸c過氧化氫硫酸＝11～1.301.0～1.20.5～0.60.28～0.35mol；其具體工藝過程為在常壓下，在攪拌狀態(tài)下向盛有純化水的反應(yīng)釜內(nèi)依次加入二芐胺、氫氧化鈉；隨后降溫至20℃～30℃，開始滴加二硫化碳液體，滴加時(shí)間為2～3小時(shí)；滴加完畢后，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；接著，在58℃～63℃下，向反應(yīng)物中滴加過氧化氫進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3～4小時(shí)，待氧化反應(yīng)快結(jié)束時(shí)，加入硫酸以調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值在6.5～7.5的范圍內(nèi)，即反應(yīng)結(jié)束；之后再保溫反應(yīng)1小時(shí)，進(jìn)行固液分離，將固體烘干、粉碎、過篩、包裝即可獲得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四芐基秋蘭姆的制備方法，所述方法使用的原料及其摩爾比為二芐胺∶二硫化碳∶氫氧化鈉∶過氧化氫∶硫酸＝1∶1～1.30∶1.0～1.2∶0.5～0.6∶0.28～0.35mol；本發(fā)明方法的具體工藝過程為在常壓下，在攪拌狀態(tài)下向盛有純化水的反應(yīng)釜內(nèi)依次加入二芐胺、氫氧化鈉；隨后降溫至20℃～30℃，開始滴加二硫化碳液體，滴加時(shí)間為2～3小時(shí)；滴加完畢后，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；接著，在58℃～63℃下，向反應(yīng)物中滴加過氧化氫進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3～4小時(shí)，待氧化反應(yīng)快結(jié)束時(shí)，加入硫酸以調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值在6.5～7.5的范圍內(nèi)，即反應(yīng)結(jié)束；之后再保溫反應(yīng)1小時(shí)，進(jìn)行固液分離，將固體烘干、粉碎、過篩、包裝即可獲得產(chǎn)品。采用本發(fā)明的方法，可有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量、收率和性能，大大降低生產(chǎn)過程中的安全隱患，節(jié)能降耗，減少生產(chǎn)過程中的廢水和廢氣的排放，符合國家相關(guān)環(huán)保政策。
文檔編號C07C333/00GK101462993SQ200810183219
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者史宗浩, 宋風(fēng)朝, 屈軍偉, 岳法亮, 徐治松, 王平生, 郭同新 申請人:濮陽蔚林化工股份有限公司