CN102863400B - 一种橡胶硫化促进剂m的精制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种橡胶硫化促进剂M的精制方法。本发明创造性地将活性炭吸附法与碱溶酸析法结合到一起，利用固体催化剂焦亚硫酸钠，改变活性炭吸附能力，可吸附脱色粗M钠盐溶液，得到的橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯骈噻唑（M）不仅纯度高、熔点高、熔程短，而且相较于溶剂萃取法，减少了甲苯的用量，对环境污染少，同时取得的橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯骈噻唑（M）收率比较高。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工领域，具体涉及一种橡胶硫化促进剂M的精制方法。
背景技术
随着橡胶工业的快速发展，硫化促进剂的研究和生产越来越受到业内人士的重视。硫化促进剂在橡胶的硫化过程中起着非常重要的作用，它能大大加快橡胶与硫化剂的反应，提高生产效率，同时也能改善硫化橡胶的物理机械性能。2-硫醇基苯骈噻唑（M）是橡胶工业中广泛使用的一种通用型促进剂，是目前国内外橡胶硫化促进剂产销量最大的品种，同时也是生产次磺酰胺类橡胶促进剂的主要原料。
2-硫醇基苯骈噻唑（M）的合成路线据文献报道有十余种，目前国内M生产工艺主要采用高温高压苯胺法路线。采用该法生产的粗品M含量一般在85%左右，副产物的量约占促进剂M总量的15%，其中约含10%的树枝状焦油，中间产物苯骈噻唑和苯胺基苯骈噻唑的量约为5%。副产物的存在使得产品的质量不高，必须经过精制才能得到符合国家标准的成品M。
目前国内对粗M的精制大都采用传统的碱溶酸析法，此工艺用碱量大废水多，而且得到的成品M很难达到优等品的质量指标。近几年，国内研究人员开发出与国外相近的溶剂萃取法精制工艺，可以有效地减少废水的产生，但是得到的成品M的质量与碱溶酸析法相比没有多大的提升。
发明内容
本发明的目的是为了针对上述问题，提供一种橡胶硫化促进剂M的精制方法。得到的M不仅纯度高、熔点高、熔程短，而且收率比溶剂萃取法要高。
本发明是通过以下工艺步骤实现的。
（a）蒸汽汽提：用过热蒸汽对粗品M混合物料进行蒸汽汽提，得到的固体加入粗品M重量的90%-110%水制成粗M浆液；粗品M为高温高压苯胺法合成的2-硫醇基苯骈噻唑。
（b）碱熔法提取：在粗M浆液中，加入粗品M重量的200%的浓度为15%的氢氧化钠溶液，搅拌得到M钠盐溶液。
（c）氧化：M钠盐溶液中滴加粗品M重量的50-80%的浓度为3～5%的双氧水溶液，再滴加酸溶液（硫酸或盐酸）调节M钠盐溶液pH=9，过滤得滤液。
（d）脱色：在上一步得到的滤液中加入粗品M重量的24-30%的活性炭和粗品M重量的267-400ppm的固体催化剂，常压下升温到50～60℃，搅拌1-2小时，搅拌速度为150～180rpm，然后过滤，得到M钠盐溶液；所述固体催化剂为焦亚硫酸钠；焦亚硫酸钠改变了活性炭吸附能力，使活性炭提高了吸附M钠盐溶液的杂质的能力。
（e）酸析：滴加酸溶液（硫酸或盐酸），调节M钠盐溶液pH=6～7，析出固体M，静置30-60分钟。
（f）最后固体M经离心、水洗、干燥。
本发明的有益效果是：本发明创造性地将活性炭吸附法与碱溶酸析法结合到一起，利用固体催化剂焦亚硫酸钠，改变活性炭吸附能力，可吸附脱色粗M钠盐溶液，得到的橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯骈噻唑（M）不仅纯度高、熔点高、熔程短，而且相较于溶剂萃取法，减少了甲苯的用量，对环境污染少，同时取得的橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯骈噻唑（M）收率比较高。
具体实施方式
实施例1
将苯胺、二硫化碳和硫磺按工艺配方在温度250℃、压力9.0MPa条件下反应2小时，生成质量含量为85%的粗品M混合物料（总质量约为750kg)；用过热蒸汽对高压釜出来的混合物料进行蒸汽汽提，得固体加500公斤水制成粗M浆液。将粗M浆液转移至碱溶釜与浓度为15%的氢氧化钠溶液（1500升）搅拌反应制成溶于水的M钠盐溶液。将M钠盐溶液转移至酸化釜，搅拌滴加浓度为15%的硫酸溶液至pH=9，同时滴加5%的双氧水溶液约600升。将酸化至pH=9的M钠盐溶液过滤，除去不溶物；滤液转移至吸附脱色釜，加入220kg的活性炭和300g固体催化剂焦亚硫酸钠，常压下升温到60℃搅拌2小时。将上述活性炭吸附液过滤，得到M钠盐溶液；吸附了大部分杂质的活性炭经离心甩干，送回厂家回收利用。将M钠盐溶液转移至中和釜，常温常压下搅拌滴加15%的硫酸溶液至pH=7，析出固体M，静置2小时。固体M经离心、水洗、甩干、干燥得到最终成品M。得到的成品M质量及理化性质见表1。
实施例2
步骤同实施例1，只是改变以下数据：
双氧水浓度 3%
双氧水体积 400升
活性炭重量 180kg
焦亚硫酸钠重量 200g
吸附脱色温度及搅拌时间 50℃搅拌1小时
得到的成品M质量及理化性质见表1。
实施例3
步骤同实施例1，只是改变以下数据：
双氧水浓度 4%
双氧水体积 500升
活性炭重量 200kg
焦亚硫酸钠重量 250g
吸附脱色温度及搅拌时间 55℃搅拌1.5小时
得到的成品M质量及理化性质见表1。
表1 成品M数据列表
Claims (4)
1.一种橡胶硫化促进剂M的精制方法，包括对粗品M进行蒸汽汽提、碱溶、氧化、酸析，其特征在于以下工艺步骤：按步骤经过蒸汽汽提、碱溶、氧化后增加活性炭吸附脱色步骤：将氧化后的粗M钠盐溶液加酸调节PH=9后，过滤得滤液，在滤液中加入粗品M重量的24-30%的活性炭和粗品M重量的267-400ppm的固体催化剂，常压下升温到50～60℃，搅拌1-2小时，然后过滤，得到M钠盐溶液；最后对M钠盐溶液中和，析出M；所述固体催化剂为焦亚硫酸钠。
2.根据权利要求1所述一种橡胶硫化促进剂M的精制方法，其特征是，所述碱溶为在粗M浆液中，加入粗品M重量的200%的浓度为15%的氢氧化钠溶液，搅拌得到M钠盐溶液。
3.根据权利要求1所述一种橡胶硫化促进剂M的精制方法，其特征是，所述氧化为M钠盐溶液中滴加粗品M重量的50-80%的浓度为3～5%的双氧水溶液。
4.根据权利要求1所述一种橡胶硫化促进剂M的精制方法，其特征是，所述酸溶液为硫酸或盐酸。
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