CN104311505A

CN104311505A - 一种橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑m的提纯方法

Info

Publication number: CN104311505A
Application number: CN201410524167.8A
Authority: CN
Inventors: 张维仁; 岳姝雅; 高强; 盛晨军
Original assignee: TIANJIN YIHUA CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: TIANJIN YIHUA CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2015-01-28

Abstract

本发明涉及一种橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑M的提纯方法，其步骤为：将橡胶促进剂粗品M投入到反应釜中，加入碱溶液进行搅拌溶解，加入水对反应液进行稀释，保持温度在30～40℃，后加入双氧水对盐溶液进行氧化，过滤掉固体杂质。将得到的滤液中加入活性炭纤维和固体催化剂，常压下升温到45～60℃，搅拌，过滤，得到M钠盐溶液，后加入甲苯溶剂进行萃取，静置使溶液分层，分离后将无机层缓慢滴加质量分数为5％的酸溶液，调节M钠盐溶液pH＝6～7，析出固体M，经过过滤、洗涤、干燥，即可得到纯化的促进剂M。本发明利用了甲苯碱溶法活性炭纤维吸附法将粗品促进剂M进行纯化，得到的橡胶促进剂M的纯度达到95～98％。

Description

一种橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑M的提纯方法

技术领域

本发明涉及一种一种橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑M的提纯方法，属于精细化工领域。

背景技术

橡胶硫化促进剂M俗称快热粉，促进剂M的化学名称为2-巯基苯并噻唑或2-硫醇基苯并噻唑，属酸性半超速促进剂，为通用型橡胶硫化促进剂，可单独使用，也可混用。对天然橡胶及一般硫磺硫化合成橡胶具有快速促进作用，硫化平坦性较好，适用于轮胎、胶鞋、工业用橡胶制品。但因其有苦味，所以不适用于食品工业的橡胶制品。其硫化临界温度较低(125℃)，混炼时有烧焦的危险，但在氯丁橡胶和无硫硫化体系中有延迟硫化和防止焦烧的作用，所以在氯丁橡胶中可作为硫化延缓剂。2-巯基苯并噻唑呈酸性，硫化促进性强，硫化曲线比较平坦，且污染性小，在橡胶硫化过程中，能使橡胶快速硫化。促进剂M用途较广，消耗量也最大，是合成其它后效性促进剂(如次磺酸胺类促进剂)的母体，它是合成促进剂DM、CBS、NOBS、DZ、NS、TBSI等的主要原料之一。此外，促进剂M的另一个用途是作为化学塑解剂。在NR的塑炼过程中，添加少量的促进剂M就可以大大加快生胶的塑炼速度，同时也是生产次磺酰胺类橡胶促进剂的主要原料。因其促进剂M应用范围广，价格低廉等优点，因此被认为是一种具有良好发展前景的橡胶硫化促进剂。通常情况下，工业生产中促进剂M的生产方法大都采用高压法，即以苯胺、CS2和硫磺为原料，在温度260～280℃，压力8.0～10.0MPa条件下混合反应，制的粗品M。生成的粗品M再经精制得到成品M。利用高压法合成的粗品M中促进剂M的含量约85％～90％。工业生产过程中会产生的杂质，主要为树脂和中间产物(如苯并噻唑)，杂质的存在使得产品质量不高，严重限制了促进剂M的应用，因此提纯促进剂M的显得尤为重要。

发明内容

针对橡胶促进剂M的纯度不高的问题，本发明的目的提供一种橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑M的提纯方法，其特征在于，具体步骤如下：

将用高压法制得的质量分数约85％～90％的橡胶促进剂粗品M，取50～100g促进剂粗品M投入到反应釜中，加入相当于粗品M重量150％的质量分数20～30％的碱溶液(氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钾)，将促进剂M进行溶解，搅拌10～50min后，加入相当于粗品M质量一倍当量的水，对反应液进行稀释，保持温度在30～40℃，后加入质量分数5％的双氧水对盐溶液进行氧化处理后，过滤掉固体杂质。将得到的滤液中加入粗品M重量24-30％的活性炭纤维和浓度为250-400mg/L的固体催化剂(硫代硫酸钠或硫代硫酸钾)，常压下升温到45～60℃，搅拌1-2小时，搅拌速度为200～400rpm，然后过滤，得到M钠盐溶液，后加入相当于粗品M质量100％的甲苯溶剂进行萃取，剧烈搅拌0.5～1h，然后静置使溶液分层，分离后将无机层缓慢滴加质量分数为5％的酸溶液(盐酸、硫酸或硝酸)，调节M钠盐溶液pH＝6～7，析出固体M，静置10-30分钟。得到促进剂M的固体，经过过滤、洗涤、干燥，即可得到纯化的促进剂M，质量分数达到95～98％。

本发明的有益效果是：本发明利用了甲苯碱溶法将粗品促进剂M进行纯化，同时利用活性炭纤维对其进行吸附使其杂质充分的去除，并且加入固体催化剂硫代硫酸盐改善活性炭纤维的吸附能力，使活性炭纤维提高了吸附M钠盐溶液的杂质的能力，并且同时利用甲苯溶剂进行萃取，使其橡胶促进剂M的纯度更高。通过同时利用溶剂萃取与活性炭纤维吸附法，不仅减少了甲苯的用量，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)收率比较高且纯度较好。

具体实施方式

实施例1：

将用高压法制得的质量分数约85％的橡胶促进剂粗品M，取80g促进剂粗品M投入到反应釜中，加入120g的质量分数20％的氢氧化钠溶液，将促进剂M进行溶解，搅拌30min后，加入80g的水，对反应液进行稀释，保持温度在30℃，后加入质量分数5％的双氧水对盐溶液进行氧化处理后，过滤掉固体杂质。将得到的滤液中加入粗品M重量25％的活性炭纤维和反应液100mg/L的固体催化剂硫代硫酸钠，常压下升温到50℃，搅拌1小时，搅拌速度为200rpm，然后过滤，得到M钠盐溶液，后加入相当于80g的甲苯溶剂进行萃取，剧烈搅拌1h，然后静置使溶液分层，分离后将无机层缓慢滴加质量分数为5％的盐酸溶液，调节M钠盐溶液pH＝6，析出固体M，静置20分钟。得到促进剂M的固体，经过过滤、洗涤、干燥，即可得到纯化的促进剂M，质量分数达到95.1％。

实施例2：

将用高压法制得的质量分数90％的橡胶促进剂粗品M，取100g促进剂粗品M投入到反应釜中，加入150g的质量分数25％的氢氧化钾溶液，将促进剂M进行溶解，搅拌40min后，加入100g的水，对反应液进行稀释，保持温度在35℃，后加入质量分数5％的双氧水对盐溶液进行氧化处理后，过滤掉固体杂质。将得到的滤液中加入粗品M重量30％的活性炭纤维和反应液200mg/L的固体催化剂硫代硫酸钠，常压下升温到50℃，搅拌2小时，搅拌速度为300rpm，然后过滤，得到M钠盐溶液，后加入相当于80g的甲苯溶剂进行萃取，剧烈搅拌0.5h，然后静置使溶液分层，分离后将无机层缓慢滴加质量分数为5％的硫酸溶液，调节M钠盐溶液pH＝6，析出固体M，静置20分钟，得到促进剂M的固体，经过过滤、洗涤、干燥，即可得到纯化的促进剂M，质量分数达到96.5％。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1.一种橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑M的提纯方法，其特征在于，具体步骤如下：将用高压法制得的质量分数约85％～90％的橡胶促进剂粗品M，取50～100g促进剂粗品M投入到反应釜中，加入相当于粗品M重量150％的质量分数20～30％的碱溶液，将促进剂M进行溶解，搅拌10～50min后，加入相当于粗品M质量一倍当量的水，对反应液进行稀释，保持温度在30～40℃，后加入质量分数5％的双氧水对盐溶液进行氧化处理后，过滤掉固体杂质，将得到的滤液中加入粗品M重量24-30％的活性炭纤维和浓度为250-400mg/L的固体催化剂，常压下升温到45～60℃，搅拌1-2小时，搅拌速度为200～400rpm，然后过滤，得到M钠盐溶液，后加入相当于粗品M质量100％的甲苯溶剂进行萃取，剧烈搅拌0.5～1h，然后静置使溶液分层，分离后将无机层缓慢滴加质量分数为5％的酸溶液，调节M盐溶液pH＝6～7，析出固体M，静置10-30分钟。得到促进剂M的固体，经过过滤、洗涤、干燥，即可得到纯化的促进剂M。

2.根据权利要求1所述的橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑M的提纯方法，其特征在于，促进剂M溶解所用的碱是氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钾其中之一。

3.根据权利要求1所述的橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑M的提纯方法，其特征在于，采用固体催化剂为硫代硫酸钠或硫代硫酸钾其中之一。

4.根据权利要求1所述的橡胶硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑M的提纯方法，其特征在于，促进剂M盐溶液调节pH的所用酸为盐酸、硫酸或硝酸其中之一。