CN103613537A - 一种高含量防老剂rd的清洁高效合成方法 - Google Patents

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苗进之
刘志勇
严敬磊
王奎亮
李胜利
常淑娟
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    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07D215/02—Heterocyclic compounds containing quinoline or hydrogenated quinoline ring systems having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen atoms or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
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Abstract

一种高含量防老剂RD的清洁高效合成方法，属于橡胶防老剂的生产技术领域，依次进行以下步骤：a按苯胺和催化剂固体盐酸的质量比为15～40：1，丙酮与苯胺的质量比为1～1.2：1配料；b将苯胺、固体盐酸加入反应釜，在70～130℃、搅拌转速为400～1000转/分钟的条件下，滴加丙酮，滴加反应时间为1～4小时；c经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；d将催化剂固体盐酸过滤出来；e精馏；f造粒，得到有效含量为80%～90%的橡胶防老剂RD。本发明的优点在于：在反应中采用催化剂固体盐酸替代液体催化剂盐酸，克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、可回收反复使用、不腐蚀设备、成本低，有效含量高、生产周期短、不产生反应废水等优点。

Description

一种高含量防老剂RD的清洁高效合成方法
技术领域
本发明属于橡胶防老剂的生产技术领域，具体涉及一种橡胶防老剂RD（2，2，4—三甲基—1，2—二氢化喹啉聚合体）的生产方法。
背景技术
橡胶防老剂RD（2，2，4—三甲基—1，2—二氢化喹啉聚合体）是一种酮胺类防老剂，对橡胶热氧老化的防护非常有效，对金属的催化氧化也有极强的抑制作用，毒性小，而其中二聚体是所有成分中耐热和耐屈挠性能最好。橡胶防老剂RD广泛应用于氯丁、丁苯、顺丁、异成等合成橡胶及天然橡胶的多种制品中，由于其色泽浅黄，还可用于食品及卫生橡胶制品中，是国内外市场上需求量最大的一种橡胶防老剂产品。 目前国内采用的防老剂RD传统生产工艺存在有效含量低、成本高的缺点，无法满足钢丝子午线轮胎的生产需要，市场竞争力较差；一些文献报道的一步法合成工艺则因在合成反应中采用液体酸如盐酸为催化剂，环境污染严重、反应产生大量的含盐废水、生产周期长，不符合国家的环保政策。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的橡胶防老剂RD生产工艺中存在的有效含量低、成本高以及因采用液体酸为催化剂产生的大量含盐废水而导致的环境污染严重、生产周期长等技术问题。提供一种有效含量高、成本低、无废水产生、生产周期短的橡胶防老剂RD的合成方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高含量防老剂RD的清洁高效合成方法，其特征在于依次进行以下步骤：a按苯胺和催化剂固体盐酸的质量比为15～40：1，丙酮与苯胺的质量比为1～1.2：1配料；b将苯胺、固体盐酸加入带有搅拌的反应釜，在70～130℃、搅拌转速为400～1000转/分钟的条件下，滴加丙酮，滴加反应时间为1～4小时；c经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；如果氨基值偏大,向反应釜内补加丙酮，然后保持1小时，再测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；d反应结束后，将催化剂固体盐酸过滤出来，备用；e将反应物料通过真空泵抽到精馏塔中进行精馏，当精馏塔温升至100～110℃时，开始出馏分，塔温升到180～200℃，液温达到220～260℃，精馏1～3小时后，从精馏釜中取样，化验软化点合格，此时精馏结束；f用泵将物料打入造粒机进行造粒，进而得到有效含量为80%～90%的高品质的橡胶防老剂RD。
进一步：
各步骤：a按苯胺和催化剂固体盐酸的质量比为20～30：1，丙酮与苯胺的质量比为1～1.2：1配料；b将苯胺、固体盐酸加入带有搅拌的反应釜，在80～120℃、搅拌转速为500～900转/分钟的条件下，滴加丙酮，滴加反应时间为1.5～3.5小时；c经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；如果发现氨基值偏大，向反应釜内补加丙酮，然后保持1小时，再测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；d反应结束后，将催化剂固体盐酸过滤出来，备用；e将反应物料通过真空泵抽到精馏塔中进行精馏，当精馏塔温升至100～110℃时，开始出馏分，塔温升到185～195℃，液温达到230～250℃，精馏1.5～2.5小时后，从精馏釜中取样，化验软化点合格，此时精馏结束；f用泵将物料打入造粒机进行造粒，进而得到有效含量为80%～90%的高品质的橡胶防老剂RD。
所述的苯胺，丙酮均为工业级产品，苯胺含量99.4%以上，丙酮含量99.0%以上，催化剂固体盐酸含量在99.5%以上。
e步骤中：化验软化点合格指，到化验室做中控化验，按照国家标准，化验软化点85～95℃为合格。
e步骤中：精馏结束，蒸馏出去的馏分循环使用。
本发明的优点在于：在反应中采用催化剂固体盐酸替代液体催化剂盐酸，克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、可回收反复使用、不腐蚀设备、成本低，有效含量高、生产周期短、不产生反应废水等优点。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例１：
将50克苯胺、2克催化剂固体盐酸加入反应釜，在70℃、转速为600转/分钟的条件下滴加50克丙酮，滴加反应时间为1小时，经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；如果发现氨基值偏大，应向反应釜内补加丙酮，然后保持1小时，再测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；反应结束后，将催化剂固体盐酸过滤出来，备用；将反应物料通过真空泵抽到精馏塔中进行精馏，当精馏塔温升至100～110℃时，开始出馏分，塔温升到180～200℃以上，液温达到220～260℃，精馏结束，蒸馏出去的馏分可以循环使用，精馏大约1小时，从精馏釜中取样，到化验室做中控化验，按照国家标准，化验软化点85～95℃方为合格，此时精馏结束；用泵将物料打入造粒机进行造粒，进而得到有效含量为80%以上的高品质的橡胶防老剂RD。
实施例２：
将100克苯胺、4克催化剂固体盐酸加入反应釜，在100℃、转速为400转/分钟的条件下滴加120克丙酮，滴加反应时间为2小时，经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；如果发现氨基值偏大，应向反应釜内补加丙酮，然后保持1小时，再测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；反应结束后，将催化剂固体盐酸过滤出来，备用；将反应物料通过真空泵抽到精馏塔中进行精馏，当精馏塔温升至100～110℃时，开始出馏分，塔温升到180～200℃以上，液温达到220～260℃，精馏结束，蒸馏出去的馏分可以循环使用，精馏大约1小时，从精馏釜中取样，到化验室做中控化验，按照国家标准，化验软化点85～95℃方为合格，此时精馏结束；用泵将物料打入造粒机进行造粒，进而得到有效含量为84%以上的高品质的橡胶防老剂RD。
实施例３：
将150克苯胺、4克催化剂固体盐酸加入反应釜，在110℃、转速为700转/分钟的条件下滴加158克丙酮，滴加反应时间为3小时，经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；如果发现氨基值偏大，应向反应釜内补加丙酮，然后保持1小时，再测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；反应结束后，将催化剂固体盐酸过滤出来，备用；将反应物料通过真空泵抽到精馏塔中进行精馏，当精馏塔温升至100～110℃时，开始出馏分，塔温升到180～200℃以上，液温达到220～260℃，精馏结束，蒸馏出去的馏分可以循环使用，精馏大约1小时，从精馏釜中取样，到化验室做中控化验，按照国家标准，化验软化点85～95℃方为合格，此时精馏结束；用泵将物料打入造粒机进行造粒，进而得到有效含量为86%以上的高品质的橡胶防老剂RD。
实施例４：
将500克苯胺、25克催化剂固体盐酸加入反应釜，在120℃、转速为900转/分钟的条件下滴加550克丙酮，滴加反应时间为3.5小时，经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；如果发现氨基值偏大，应向反应釜内补加丙酮，然后保持1小时，再测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；反应结束后，将催化剂固体盐酸过滤出来，备用；将反应物料通过真空泵抽到精馏塔中进行精馏，当精馏塔温升至100～110℃时，开始出馏分，塔温升到180～200℃以上，液温达到220～260℃，精馏结束，蒸馏出去的馏分可以循环使用，精馏大约1小时，从精馏釜中取样，到化验室做中控化验，按照国家标准，化验软化点85～95℃方为合格，此时精馏结束；用泵将物料打入造粒机进行造粒，进而得到有效含量为88%以上的高品质的橡胶防老剂RD。
实施例５：
    将1000克苯胺、60克催化剂固体盐酸加入反应釜，在130℃、转速为1000转/分钟的条件下滴加1200克丙酮，滴加反应时间为4小时，经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；如果发现氨基值偏大，应向反应釜内补加丙酮，然后保持1小时，再测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；反应结束后，将催化剂固体盐酸过滤出来，备用；将反应物料通过真空泵抽到精馏塔中进行精馏，当精馏塔温升至100～110℃时，开始出馏分，塔温升到180～200℃以上，液温达到220～260℃，精馏结束，蒸馏出去的馏分可以循环使用，精馏大约1小时，从精馏釜中取样，到化验室做中控化验，按照国家标准，化验软化点85～95℃方为合格，此时精馏结束；用泵将物料打入造粒机进行造粒，进而得到有效含量为90%以上的高品质的橡胶防老剂RD。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高含量防老剂RD的清洁高效合成方法，其特征在于依次进行以下步骤：a按苯胺和催化剂固体盐酸的质量比为15～40：1，丙酮与苯胺的质量比为1～1.2：1配料；b将苯胺、固体盐酸加入带有搅拌的反应釜，在70～130℃、搅拌转速为400～1000转/分钟的条件下，滴加丙酮，滴加反应时间为1～4小时；c经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；如果氨基值偏大,向反应釜内补加丙酮，然后保持1小时，再测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；d反应结束后，将催化剂固体盐酸过滤出来，备用；e将反应物料通过真空泵抽到精馏塔中进行精馏，当精馏塔温升至100～110℃时，开始出馏分，塔温升到180～200℃，液温达到220～260℃，精馏1～3小时后，从精馏釜中取样，化验软化点合格，此时精馏结束；f用泵将物料打入造粒机进行造粒，进而得到有效含量为80%～90%的高品质的橡胶防老剂RD。
2.根据权利要求1所述的高含量防老剂RD的清洁高效合成方法，其特征在于各步骤：a按苯胺和催化剂固体盐酸的质量比为20～30：1，丙酮与苯胺的质量比为1～1.2：1配料；b将苯胺、固体盐酸加入带有搅拌的反应釜，在80～120℃、搅拌转速为500～900转/分钟的条件下，滴加丙酮，滴加反应时间为1.5～3.5小时；c经测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；如果发现氨基值偏大，向反应釜内补加丙酮，然后保持1小时，再测定氨基值小于0.5%为合格，反应结束；d反应结束后，将催化剂固体盐酸过滤出来，备用；e将反应物料通过真空泵抽到精馏塔中进行精馏，当精馏塔温升至100～110℃时，开始出馏分，塔温升到185～195℃，液温达到230～250℃，精馏1.5～2.5小时后，从精馏釜中取样，化验软化点合格，此时精馏结束；f用泵将物料打入造粒机进行造粒，进而得到有效含量为80%～90%的高品质的橡胶防老剂RD。
3.根据权利要求1所述的高含量防老剂RD的清洁高效合成方法，其特征在于：所述的苯胺，丙酮均为工业级产品，苯胺含量99.4%以上，丙酮含量99.0%以上，催化剂固体盐酸含量在99.5%以上。
4.根据权利要求1所述的高含量防老剂RD的清洁高效合成方法，其特征在于：e步骤中：化验软化点合格指，到化验室做中控化验，按照国家标准，化验软化点85～95℃为合格。
5.根据权利要求1所述的高含量防老剂RD的清洁高效合成方法，其特征在于：e步骤中：精馏结束，蒸馏出去的馏分循环使用。
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