專利名稱：橡膠硫化促進(jìn)劑n－叔丁基雙(2－苯駢噻唑)次磺酰亞胺的合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，具體的說是橡膠硫化促進(jìn)劑(N-叔丁基雙(2-苯駢噻唑)次磺酰亞胺)TBSI的合成工藝。
背景技術(shù)：
仲胺類次磺酰胺促進(jìn)劑如NOBS、DIBS和DZ等，由于在橡膠硫化過程中易產(chǎn)生亞硝胺致癌物，在國外已被禁止使用。伯胺類次磺酰胺硫化促進(jìn)劑NS克服了這一缺點(diǎn)，具有后效、安全和無毒的特點(diǎn)，因而成為仲胺類次磺酰胺的理想替代品，但由于NS耐焦燒性相對不強(qiáng)，因此一般需與防焦劑配合使用，這就提高了橡膠生產(chǎn)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供TBSI的一種合成工藝。
橡膠硫化促進(jìn)劑TBSI是仲胺類次磺酰胺的一種好的替代品，是繼NS之后又一新型的次磺酰胺促進(jìn)劑，二者均是含有酸堿2種基團(tuán)的后效性促進(jìn)劑，TBSI又較之NS具有更好的耐焦燒性。在結(jié)構(gòu)上，它將NS分子中氮原子上的一個氫原子用另一促進(jìn)劑M的基團(tuán)所取代，據(jù)此可知，它是由伯胺衍生的次磺酰胺再加巰基苯駢噻唑生成的酰亞胺。因此TBSI亦稱“環(huán)?！被颉碍h(huán)境安全”型促進(jìn)劑。


圖1為本發(fā)明采用的工藝路線圖。
本工藝中的酸必須是在25℃下電離常數(shù)Ka大于0.001的酸，如HCl、HBr、H2SO4；有機(jī)溶劑選用一種或多種含碳數(shù)為5～9的飽和烷烴。庚烷、正庚烷、辛烷、正辛烷、戊烷。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明.
如工藝圖所示，本發(fā)明主要包括合成、蒸餾、抽濾和干燥等工序。
本實(shí)例選用無水HCl氣作為酸；選用正庚烷作為有機(jī)溶劑；采用的物料比為(摩爾比)，正庚烷∶NS∶無水HCl氣＝1.4～2.1∶1∶0.5～0.91、HCl氣體的產(chǎn)生裝置在帶有雙孔塞的250ml的廣口瓶里，然后，用長頸漏斗把濃硫酸滴加到固體氯化鈉里，反應(yīng)所產(chǎn)生的HCl氣導(dǎo)出后，用濃硫酸干燥，再用導(dǎo)氣管導(dǎo)入反應(yīng)器內(nèi)。HCl氣的產(chǎn)生在70～90℃的水浴中進(jìn)行。
2、合成過程在裝有攪拌器、溫度計、固體加入裝置和液面下氣體導(dǎo)入管的1000ml四口反應(yīng)瓶中，加入210g正庚烷和約6g的NS粉末，攪拌并控制四口瓶內(nèi)的溫度在25～50℃，開始緩慢通入HCl氣，并把剩余的30.5gNS緩緩?fù)ㄟ^固體加入口加入反應(yīng)瓶內(nèi)。用2～12小時將2.8～5.0g的HCl氣通入反應(yīng)瓶里。再保溫反應(yīng)30～45分鐘。
3、蒸餾過程反應(yīng)完畢后，抽10～15分鐘的真空，以清除反應(yīng)器里殘余的HCl氣，再向反應(yīng)液里，先加入50ml左右3％的NaOH稀溶液。加熱蒸餾并抽真空，使水與正庚烷形成共沸物，當(dāng)有液體蒸出時，用漏斗向蒸餾瓶內(nèi)滴加3％的NaOH稀溶液，速度與蒸出速度相同，以保證蒸餾瓶內(nèi)液體體積基本不變。在穩(wěn)定條件下，當(dāng)不再有液體蒸出或者蒸餾液溫度升高而支管處的溫度下降時，表明正庚烷已被完全蒸餾。此時停止蒸餾，四口瓶里為水和TBSI的混合物。收集到的餾出物為叔丁胺水溶液和正庚烷的混合物，靜置分液，可得正庚烷，因?yàn)樗谡槔锶芙舛群苄?，可使回收的正庚烷直接作為有機(jī)溶劑被重復(fù)利用。
4、抽濾蒸餾后所剩的漿狀混合物在30～50℃的條件下抽濾，并用50℃左右的溫水約150ml洗滌濾餅兩次，抽干后，將濾餅在小于80℃的干燥箱里烘至恒重，得到本發(fā)明產(chǎn)品TBSI。
質(zhì)量檢測用該工藝生產(chǎn)的TBSI的各項指標(biāo)經(jīng)檢測，勻達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，以NS計，平勻收率達(dá)到了97.09％，測試結(jié)果如表1所示。圖2為本發(fā)明的含量測試結(jié)果色譜分析圖。
表1測試結(jié)果

注篩余物為150μm的篩余物。
圖2為本發(fā)明的含量測試結(jié)果色譜分析圖，含量測試結(jié)果色譜分析圖說明如下峰號 峰名 保留時間峰高 峰面積 含量1 1.623 185.425 1513.400 0.01162 2.032 292.419 1758.500 0.01343 2.182 226.906 1214.661 0.00934 2.390 618.250 3481.525 0.02665 4.382 446.358 3352.712 0.02566 5.598 2952.493 26296.100 0.20077 8.557 309.143 7515.887 0.05748 9.265 1016.948 17734.311 0.13549 13.165 46823.984882981.313 6.740310 19.465 142.804 6192.79l 0.047311 23.565 131.500 4608.200 0.035212 29.032 36.913 1495.000 0.011413 31.832 276677.750 12141931.000 92.6860組分號 峰名 保留時間 時間窗寬度 斜率 截距 內(nèi)標(biāo)物重量1 NS5.590 0.050 0.00000.0000 0.00002 DM13.160 0.050 0.00000.0000 0.00003 TBSI 31.830 0.050 0.00000.0000 0.0000。
權(quán)利要求
1.橡膠硫化促進(jìn)劑TBSI的一種合成工藝，其特征是用NS和干燥的酸在干燥的有機(jī)溶劑里，在溫和條件下反應(yīng)生成TBSI，通過向反應(yīng)液里加水共沸蒸餾，在除去有機(jī)溶劑的同時，把產(chǎn)物TBSI轉(zhuǎn)移到溶解度更小的水相中，通過固液分離技術(shù)，獲得產(chǎn)物TBSI。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸，其特征在于25℃時，電離常數(shù)Ka大于0.001的含水趨于零的酸，如干燥的HCl、HBr、H2SO4等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有溶劑，其特征在于可以C5～C9的一種或多種飽和烷烴，如庚烷、正庚烷、辛烷、正辛烷、戊烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料比(摩爾比)為，有機(jī)溶劑∶NS∶酸＝1.4～2.2∶1∶0.5～0.9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)條件，其特征在于合成溫度為25～50℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加料方式，其特征在于酸連續(xù)緩慢加入；NS先加入總量的2～10分之一，剩余的再逐漸加入。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共沸蒸餾，其特征在于先向反應(yīng)液中加入約50ml水，以便能形成共沸物，當(dāng)有餾份流出時，不斷向蒸餾瓶里補(bǔ)充水，以保證瓶內(nèi)液體體積基本不變。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的餾份，其特征在于蒸出的餾份為水相和油相的混合物，可通過液—液分離技術(shù)回收有機(jī)相，由于有機(jī)相溶解的水很少，可使有機(jī)溶劑被直接重復(fù)使用。
全文摘要
橡膠硫化促進(jìn)劑N－叔丁基雙(2－苯駢噻唑)次磺酰亞胺(TBSI)的一種合成工藝。該工藝主要闡述了用酸和NS在干燥有機(jī)溶劑里反應(yīng)制備橡膠硫化促進(jìn)劑TBSI的具體方法，主要包括物料配比、溫度、反應(yīng)時間及操作過程的選擇。本發(fā)明具有工藝簡單、收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)成本低、無環(huán)境污染的特點(diǎn)。
文檔編號C08C19/20GK1781917SQ20051004483
公開日2006年6月7日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者王傳華, 李貽琦, 杜孟成, 師利龍, 王維科, 柴莉娜, 許思俊, 鄭崇納 申請人:王傳華