CN102295592A - 橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的制备方法，其中所用原材料为二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂和氧化锌，其化学计量比为二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶0.95-1.25∶0.02-0.025∶0.52-0.58；本发明方法的具体过程为：向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入规定量的二甲胺、非离子表面活性剂、氧化锌，搅拌30-50min后滴加二硫化碳液体，滴加时间为2-2.5h，温度控制在20℃-25℃；随后搅拌1小时，进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶硫化促进剂，尤其是橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的生产方法。
技术背景
近年来，随着橡胶加工业的快速发展，国内汽车工业、通讯产业的迅猛发展，带动橡胶加工业的快速增长，给橡胶助剂行业的发展提供了前所未有的良好机遇。本品系天然橡胶、合成胶用超促进剂及胶乳用一般促进剂。特别适用于压缩变形小的丁基橡胶和要求耐老化性能优良的丁腈橡胶，也适用于三元乙丙橡胶，硫化温度甚低(约100℃)。本品对噻唑类、次磺酰胺类促进剂有活化作用，可做第二促进剂。本品与噻唑类促进剂并用能提高制品的定伸应力和回弹性。
橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的生产方法，目前国内普遍采用两步法进行生产，大都是以二甲胺、二硫化碳、液碱和氯化锌为原材料，先经缩合反应合成中间体二甲基二硫代氨基甲酸钠。然后再用二甲基二硫代氨基甲酸钠与氯化锌进行置换反应，最后合成橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)。这些工艺在生产过程中存在合成步骤多，操作不易，废水量大，且废水中含有大量难以直接生化处理的盐份，给环境治理带来很大困难，不符合国家环保政策和节能生产要求，而且产品熔点低、外观暗、收率低，难以满足国内外市场的高端要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的生产方法，提高产品质量，节能减排，提供橡胶助剂的生产方法。
我公司研究的橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)“一步法”的生产方法，是以水为溶剂，以二甲胺、二硫化碳和氧化锌为原材料，在非离子表面活性剂作用下，一步法合成橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的新方法。这种方法减少了中间半成品的生产环节，降低了生产成本，减少环境污染。该方法生产周期短、安全系数高，产品熔点高、外观白，明显优于其它生产方法，综合成本低，能满足高端市场要求。
1、本发明所用原料
1.1二甲胺：无色气体或液体，熔点：-92.2℃，沸点：6.9℃相对密度(水＝1)：0.68。用于有机合成及沉淀氢氧化锌等，也可用于皮革去毛剂、医药(抗菌素)等。
1.2二硫化碳：无色或微黄色挥发性透明液体，相对密度1.265，纯品带有芳香味，粗制品因含有硫磺及其它杂质而呈现淡黄色，并伴有恶臭。沸点：46.3℃，闪点：-30℃。微溶于水(22℃，0.22g/100ml；50℃，0.14g/ml)溶于醇和醚，有高折光性，易流动，剧毒。具有很强的溶解能力，可溶解脂、蜡、树脂、生橡胶、硫磺、磷等。其蒸气与空气混合易于着火及爆炸，极限浓度为30mg/ml。
1.3氧化锌：主要以白色粉末或红锌矿石的形式存在，相对密度：5.606，熔点：1975℃，沸点：2360℃，氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。
2、本发明的生产配方
本发明所用原材料及其化学计量摩尔比为：
二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶0.95-1.25∶0.02-0.025∶0.52-0.58.
3、本发明的生产工艺
向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入规定量的二甲胺、氧化锌、非离子表面活性剂，搅拌30min后滴加二硫化碳液体，滴加时间为2-2.5h，温度控制在20℃-25℃。后搅拌1小时，进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。
4、本发明产品优点
本产品与相应产品对比具有以下优点：
(1)产品生产过程中无含盐废水排放，对环境污染小，生产周期短。
(2)产品外观较其它同类产品颜色白、粒径细、松散。
(3)产品初熔点≥243℃，纯度≥99％以上。
(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，比同类品表现出优越的硫化性能。
附图说明
图1为橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的生产方法的工艺图。
具体实施方式
本发明所用原料及其化学计量摩尔比为：
二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶0.95-1.25∶0.02-0.025∶0.52-0.58.
实施例1
其中所用原料及其化学计量摩尔比为二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶0.95∶0.02∶0.52。
其工艺过程为：向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入二甲胺、非离子表面活性剂、氧化锌，搅拌30min后滴加二硫化碳液体，滴加时间为2h，温度控制在21℃。后搅拌1小时，进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。所得产品收率94.8％，初熔点为243.1℃，纯度为99.0％。
实施例2
其中所用原料及其化学计量其摩尔比为：二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶1.1∶0.022∶0.55。
其工艺过程为：向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入二甲胺、非离子表面活性剂、氧化锌，搅拌30min后滴加二硫化碳液体，滴加时间为2.3h，温度控制在23℃。后搅拌1小时，进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。所得产品收率95.4％，初熔点为243.6℃，纯度为99.3％。
实施例3
其中，所用原料及其化学计量摩尔比为二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶1.2∶0.025∶0.58。
其工艺过程为：向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入二甲胺、非离子表面活性剂、氧化锌，搅拌30min后滴加二硫化碳液体，滴加时间为2.5h，温度控制在24℃。后搅拌1小时，进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。所得产品收率95.3％，初熔点为243.5℃，纯度为99.2％。
Claims (5)
1.一种橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的制备方法，其中所用原材料为二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂和氧化锌，其化学计量摩尔比为二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶0.95-1.25∶0.02-0.025∶0.52-0.58；具体工艺过程为：向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入规定量的二甲胺、非离子表面活性剂、氧化锌，搅拌30-50min后滴加二硫化碳液体，滴加时间为2-2.5h，温度控制在20℃-25℃；随后搅拌1小时，进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。
2.根据权利要求1所述的橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的制备方法，其特征在于：其中所述非离子表面活性剂为吐温-20。
3.根据权利要求2所述的橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的制备方法，其特征在于：其中所用原材料为二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂和氧化锌，其化学计量摩尔比为二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶0.95∶0.02∶0.52；具体工艺过程为：向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入规定量的二甲胺、非离子表面活性剂、氧化锌，搅拌30min后滴加二硫化碳液体，滴加时间为2h，温度控制在21℃；随后搅拌1小时，进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。
4.根据权利要求2所述的橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的制备方法，其特征在于：其中所用原材料为二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂和氧化锌，其化学计量摩尔比为二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶1.1∶0.022∶0.55；具体工艺过程为：向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入规定量的二甲胺、非离子表面活性剂、氧化锌，搅拌30min后滴加二硫化碳液体，滴加时间为2.3h，温度控制在23℃；随后搅拌1小时，进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。
5.根据权利要求2所述的橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)的制备方法，其特征在于：其中所用原材料为二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂和氧化锌，其化学计量摩尔比为二甲胺∶二硫化碳∶非离子表面活性剂∶氧化锌＝1∶1.2∶0.025∶0.58；具体工艺过程为：向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入规定量的二甲胺、非离子表面活性剂、氧化锌，搅拌30min后滴加二硫化碳液体，滴加时间为2.5h，温度控制在24℃；随后搅拌1小时，进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛、包装即可。
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