发明内容
本发明的发明人在实际生产过程中,通过不断的试验和摸索,发现了能够克服现有技术的生产过程中存在的各种缺陷,能够更好、更安全、更高效地生产橡胶硫化促进剂二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZBDC)的工艺过程。本发明提供一种橡胶硫化促进剂二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZBDC)的制备方法,所述方法包括:所用原材料为二苄胺、二硫化碳、氢氧化钠和阴离子表面活性剂,其化学计量摩尔比为二苄胺:二硫化碳:氢氧化钠:阴离子表面活性剂:氯化锌:硫酸=1:1.05-1.2:1.05-1.2:0.020-0.025:0.53-0.58:0.005-0.015mol;其工艺过程为:向盛有纯化水的反应釜内,搅拌状态下依次加入规定量的二苄胺、氢氧化钠和阴离子表面活性剂,降温至10-20℃温度,开始滴加规定量的二硫化碳液体,控制时间6-7小时。滴加完毕后,搅拌0.5-1小时,控制温度30-38℃,滴加氯化锌溶液,进行复分解反应。反应结束后,用硫酸调节反应液pH值为7-9,即反应结束。后搅拌1-2小时,进行固液分离,液体舍弃,固体烘干、粉碎、过筛、包装即可;其中所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
本发明的生产橡胶硫化促进剂二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZBDC)的方法,能够有效地提高产品质量,降低能源消耗,是一种高效、无毒的绿色橡胶助剂的生产方法,填补了国内空白。由该方法生产的橡胶硫化促进剂二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZBDC)产品初熔点高,纯度高,硫化时间短,焦烧时间长,比同类产品表现出更优越的硫化性能。
1.本发明所用原料
1.1、二苄胺:无色或淡黄色油状液体。熔点-26℃,沸点270℃。相对密度1.026,折光率1.57432。二苄胺是重要的有机合成中间体,可用来合成青霉素和橡胶、塑料固化的熟化剂,主要用来生产高效无毒的硫化促进剂二硫化四苄基秋兰姆(TBZTD)和二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZBDC)。
1.2、二硫化碳:无色或微黄色挥发性透明液体。相对密度1.261。纯品带有芳香味。粗制品因含有硫黄及其它杂质而呈浅黄色,并有恶臭。熔点—110.8℃。沸点46.3℃,闪点—30℃(密闭)。微溶于水(22℃时0.22g/100mL水;50℃时0.14g/100ml水),溶于醇和醚。有高折光性,易流动。具有很强的溶解能力,可溶解脂、蜡、树脂、生橡胶、硫磺、磷、碘、硝酸汞等。其蒸气与空气混合易于着火及爆炸。爆炸范围:0.8~52.8%(体积)(25g/m3~1670g/m3)。极度限浓度:30mg/m3。
1.3、氢氧化钠:无色透明晶体。密度2.130g/cm3。熔点318.4℃。沸点1390℃。工业品含量有少量的氯化钠和碳酸钠,是白色不透明的固体,稀释性强,露置空气中时,易吸收空气中的水分逐渐潮解,最后全成溶液,易吸收空气中的CO2转变成纯碱,水溶液呈强碱性,溶于甘油和乙醇,不容于丙酮,有强腐蚀性。
1.4、硫酸:纯品为无色,无臭,透明的无色液体,呈强酸性。市售的工业硫酸为无色至微黄色,甚至红棕色。相对密度:98%的硫酸为1.8365(20℃),93%的硫酸为1.8276(20℃),熔点为:-90.8℃,沸点为338℃。有很强的吸附能力,与水可以按不同比例混合,并放出大量的热,为无机强酸,腐蚀性很强,化学性质很活拨。几乎能与所有金属及其氧化物 、氢氧化物反应生成盐,还能与其它无机酸的盐类作用。在稀释硫酸时,只能注酸入水,以防酸液表面局部过热而发生爆炸喷酸事故。浓度低于76%的硫酸与金属反应会放出氢气。
1.5、氯化锌:白色六方晶系粒状结晶或粉末。相对密度2.91(25/4℃)。熔点283℃。沸点732℃。易溶于水,溶于甲醇、乙醇、甘油、丙酮、乙醚,不溶于液氨。潮解性强,能自空气中吸收水分而潮解。具有溶解金属氧化物和纤维素的特性。熔融氯化锌有很好的导电性能。灼热时有浓厚的白烟生成。有腐蚀性。有毒!
2、本发明的生产配方:
原材料的化学计量摩尔比:
二苄胺:二硫化碳:氢氧化钠:阴离子表面活性剂:氯化锌:硫酸=1:1.05-1.2:1.05-1.2:0.020-0.025:0.53-0.58:0.005-0.015mol;
3、本发明的生产工艺过程:
向盛有纯化水的反应釜内,搅拌状态下依次加入规定量的二苄胺、氢氧化钠和阴离子表面活性剂,降温至10-20℃温度下,开始滴加规定量的二硫化碳液体,控制时间6-7小时。滴加完毕后,搅拌0.5-1小时,控制温度为30-38℃,滴加氯化锌溶液,进行复分解反应。反应结束后,用硫酸调节反应液pH值为7-8,即反应结束。后搅拌1-2小时,进行固液分离,液体舍弃,固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。
、本发明产品的优点:
本产品与其相应产品对比具有以下优点:
(1)、产品生产过程中几乎无有毒气体排放,废水量少,对环境污染小。生产周期短。
(2)、产品外观较其它同类品颜色白、粒径细、松散。
(3)、产品初熔点≥183℃,纯度≥98%。
(4)、产品保质期长,在室温条件下更稳定。
(5)、在橡胶硫化试验中:硫化时间短,焦烧时间长,比同类产品表现出更优越的硫化性能。
具体实施方式
本发明所用原料及其摩尔比为:
二苄胺:二硫化碳:氢氧化钠:阴离子表面活性剂:氯化锌:硫酸=1:1.05-1.2:1.05-1.2:0.020-0.025:0.53-0.58:0.005-0.015mol。
实施例1
本实施例中所用原料及其摩尔比为:
二苄胺:二硫化碳:氢氧化钠:阴离子表面活性剂:氯化锌:硫酸=1:1.1:1.08:0.020:0.55:0.008mol。具体工艺过程为:向盛有纯化水的反应釜内,搅拌状态下依次加入规定量的二苄胺、氢氧化钠和阴离子表面活性剂,其中阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠,降温至13℃,开始滴加规定量的二硫化碳液体,控制时间6小时。滴加完毕后,搅拌0.5,控制温度31℃,滴加氯化锌溶液,进行复分解反应。反应结束后,用硫酸调节反应液pH值为7,即反应结束。后搅拌1.5小时,进行固液分离,液体舍弃,固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。所得产品的初熔点为186℃,纯度为99.4%;经目测产品的外观,其颜色白、粒径细、松散;经橡胶硫化测试,硫化时间为7分钟,焦烧时间为3分钟,硫化性能非常优越。
实施例2
本实施例中所用原料及其摩尔比为:
二苄胺:二硫化碳:氢氧化钠:阴离子表面活性剂:氯化锌:硫酸=1:1.15:1.12:0.022:0.53:0.008mol。具体工艺过程为:向盛有纯化水的反应釜内,搅拌状态下依次加入规定量的二苄胺、氢氧化钠和阴离子表面活性剂,其中阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠,降温至16℃,开始滴加规定量的二硫化碳液体,控制时间6.5小时。滴加完毕后,搅拌0.8小时,控制35℃,滴加氯化锌溶液,进行复分解反应。反应结束后,用硫酸调节反应液pH值为8,即反应结束。后搅拌2小时,进行固液分离,液体舍弃,固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。所得产品的初熔点为187℃,纯度为99.6%;经目测产品的外观,其颜色白、粒径细、松散;经橡胶硫化测试,硫化时间为7.5分钟,焦烧时间为3分钟,硫化性能非常优越。
实施例3:
本实施例中所用原料及其摩尔比为:
二苄胺:二硫化碳:氢氧化钠:阴离子表面活性剂:氯化锌:硫酸=1:1.18:1.16:0.025:0.57:0.008mol。具体工艺过程为:向盛有纯化水的反应釜内,搅拌状态下依次加入规定量的二苄胺、氢氧化钠和阴离子表面活性剂,其中阴离子表面活性剂看为十二烷基磺酸钠,降温至18℃,开始滴加规定量的二硫化碳液体,控制时间7小时。滴加完毕后,搅拌1小时,控制38℃,滴加氯化锌溶液,进行复分解反应。反应结束后,用硫酸调节反应液pH值为9,即反应结束。后搅拌1.5小时,进行固液分离,液体舍弃,固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。所得产品的初熔点为187.5℃,纯度为99.5%;经目测产品的外观,其颜色白、粒径细、松散;经橡胶硫化测试,硫化时间为8分钟,焦烧时间为3分钟,硫化性能非常优越。