CN105175354B - 氨解双氧水氧化合成橡胶促进剂mbt的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氨解双氧水氧化合成橡胶促进剂MBT的方法，将苯胺、二硫化碳、硫磺按照一定摩尔比，在一定温度和压力下，合成熔融状态的粗品MBT，将熔融态的粗品M加入到盛有一定浓度的氨水氧化釜中，溶解状态比较好，将配制好的氧化剂慢慢滴加到氧化釜内，把氧化到终点的铵盐加热浓缩，当浓缩到一定量时直接进入甩干机进行固液分离，把分离出的固体湿料进行干燥，即可得到合格的橡胶促进剂MBT。本发明熔融状态的粗品M直接加入到常温状态的氨水中，恰好达到了氧化温度，节约了升温过程中的能源，采用双氧水作为氧化剂，环境污染小。氨气可以直接吸收再次利用，浓缩的母液循环套用。结晶析出的MBT产品质量外观颜色好、纯度高、收率高。

Description

氨解双氧水氧化合成橡胶促进剂MBT的方法
技术领域
本发明涉及一种氨解双氧水氧化合成橡胶促进剂MBT的方法；利用氨水溶解粗品2-巯基苯并噻唑(MBT)，并利用双氧水氧化提纯、浓缩重结晶后合成橡胶促进剂MBT，属于橡胶促进剂MBT合成技术领域。
背景技术
橡胶促进剂在橡胶硫化过程中起着非常重要的作用，加快了橡胶与硫化剂的反应，提高了生产效率，MBT是目前橡胶促进剂工业中非常重要的一种促进剂，同时也是次磺酰胺类促进剂的母体原料。关于MBT的生产工艺，国内外也有一些报道，目前主要大都采用传统的碱溶酸析法，此工艺方法产品质量好，但用碱、酸量比较大，成本高，并产生大量含盐废水，废水处理难度大。专利CN1300123C中采用甲苯萃取方法合成MBT，此工艺方法产品质量差，纯度低，甲苯溶剂易燃易爆，属于有毒溶剂，存在安全隐患。文献中也有报道采用CS2高温萃取结晶方法制备MBT，此工艺方法工艺过程比较复杂，CS2比较危险，工艺不易控制，产品质量也比较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单有效的生产橡胶促进剂MBT的方法，可以克服现有技术的缺点。与以上工艺生产方法相比，本发明解决了以上工艺缺点，其中以氨水溶解粗品MBT，氨水母液中无盐，可以循环套用，以环保型双氧水为氧化剂，氧化提纯后加热浓缩得到MBT产品收率高，质量好，成本低，工艺简单易于控制。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现。
一种氨解双氧水氧化合成橡胶促进剂MBT的方法，包括以下步骤：
1)将苯胺、二硫化碳、熔融硫磺分别投入高压釜，反应压力为9-10.5MPa，反应8-10个小时合成熔融状态温度为200-220℃橡胶促进剂MBT粗品；
2)将200-220℃的熔融状态的粗品MBT通过管道直接输送到带搅拌盛氨水的氧化釜内，搅拌溶解0.5-1h；
3)将配制好浓度为1-10％双氧水氧化剂滴加到氧化釜内，氧化温度40-70℃，氧化时间2-4h，铵盐为澄清透明后即为氧化终点；
4)将澄清透明的铵盐加热浓缩到总体积的20-60％时停止加热，开始进入甩干机进行分离，将甩干后的湿料MBT进行干燥，得到合格的橡胶促进剂MBT。
原料摩尔比苯胺：二硫化碳：硫磺为1:(1-1.2):(1-1.2)。
所述步骤1)反应温度为240-265℃，
所述步骤2)粗品MBT与纯氨的摩尔比为1:1-6，氨水浓度为2％-15％，
所述步骤4)甩干机进行分离得到的母液循环套用直接加入氧化釜内，加热蒸出的氨气直接通过吸收釜吸收。回收的氨水检测含量后可以直接返回氧化釜使用。
本发明合格的橡胶促进剂MBT，产品收率可以达到90-95％，产品纯度可达到98-99％，熔点可达到173-176℃。
本发明的优点在于：
1)将苯胺、二硫化碳、熔融硫磺分别投入高压釜，反应压力为9-10.5MPa，合成熔融状态温度为200-220℃橡胶促进剂MBT粗品；合成200-220℃粗品MBT直接加入到一定浓度的氨水中，溶解状态比较好，同时温度恰好达到了氧化温度，节约了升温过程中的能源，降低了成本；
2)并采用绿色环保型双氧水为氧化剂，浓缩后的母液可以循环套用，不产生含盐废水，环境污染比较小，解决了环保问题；
3)该工艺流程简单，是属于重结晶浓缩过程，产品收率高，质量好；
4)本发明采用浓度比较低的氨水取代了有机溶剂，易于控制，易于操作，安全性比较高。
附图说明
图1：为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
整个工艺流程如图1所示，具体实施过程按照以下步骤实施，以下实施例可以使本专业人员更好的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：
1.熔融态橡胶促进剂MBT粗品合成：将苯胺1.785t、二硫化碳1.461t、硫磺0.614t分别投入高压釜内，反应温度为240℃，最高压力9.5MPa,反应8个小时合成熔融状态温度为200-220℃橡胶促进剂MBT粗品，粗品M的含量达到90％以上。
2.氨溶：将配制好2％浓度的氨水加入到反应釜内，粗品M与氨水摩尔比为1:1，打开搅拌，通过管道将200℃粗品M直接打入氨溶釜内，搅拌溶解30分钟。
3.氧化提纯M：将氨溶好的M通过管道转到氧化釜内，氧化温度控制在40℃，把配制好1％浓度的双氧水直接滴加到氧化釜内，待溶液澄清透明后即为氧化终点。
4.铵盐浓缩重结晶M：将澄清透明的铵盐进行加热浓缩，浓缩到总体积的20％时停止加热，开始进入甩干机进行固液分离，甩干母液检测含量后可以直接进入氧化釜循环套用，浓缩时的气体可以直接用吸收釜吸收，回收的氨水检测含量后下次配氨时直接打入氧化釜使用。将甩干后的M湿料直接干燥，即可得到合格的MBT成品。
检测后收率90％，纯度98％，熔点173℃。
实施例2：
1.熔融态橡胶促进剂MBT粗品合成：将苯胺1.785t、二硫化碳1.608t、硫磺0.675t分别投入高压釜内，反应温度为250℃，最高压力10MPa,反应9个小时合成熔融状态温度为200-220℃橡胶促进剂MBT粗品，粗品M的含量达到90％以上。
2.氨溶：将配制好8％浓度的氨水加入到反应釜内，粗品M与氨水摩尔比为1:4，打开搅拌，通过管道将210℃粗品M直接打入氨溶釜内，搅拌溶解40分钟。
3.氧化提纯M：将氨溶好的M通过管道转到氧化釜内，氧化温度控制在55℃，把配制好5％浓度的双氧水直接滴加到氧化釜内，待溶液澄清透明后即为氧化终点。
4.铵盐浓缩重结晶M：将澄清透明的铵盐进行加热浓缩，浓缩到总体积的40％时停止加热，开始进入甩干机进行固液分离，甩干母液检测含量后可以直接进入氧化釜循环套用，浓缩时的气体可以直接用吸收釜吸收，回收的氨水检测含量后下次配氨时直接打入氧化釜使用。将甩干后的M湿料直接干燥，即可得到合格的MBT成品。
检测后收率92％，纯度98.5％，熔点175℃。
实施例3：
1.熔融态橡胶促进剂MBT粗品合成：将苯胺1.785t、二硫化碳1.754t、硫磺0.737t分别投入高压釜内，反应温度为265℃，最高压力10.5MPa,反应10个小时合成熔融状态温度为200-220℃橡胶促进剂MBT粗品，粗品M的含量达到90％以上。
2.氨溶：将配制好15％浓度的氨水加入到反应釜内，粗品M与氨水摩尔比为1:6，打开搅拌，通过管道将220℃粗品M直接打入氨溶釜内，搅拌溶解1个小时。
3.氧化提纯M：将氨溶好的M通过管道转到氧化釜内，氧化温度控制在70℃，把配制好10％浓度的双氧水直接滴加到氧化釜内，待溶液澄清透明后即为氧化终点。
4.铵盐浓缩重结晶M：将澄清透明的铵盐进行加热浓缩，浓缩到总体积的60％时停止加热，开始进入甩干机进行固液分离，甩干母液检测含量后可以直接进入氧化釜循环套用，浓缩时的气体可以直接用吸收釜吸收，回收的氨水检测含量后下次配氨时直接打入氧化釜使用。将甩干后的M湿料直接干燥，即可得到合格的MBT成品。
检测后收率95％，纯度99％，熔点176℃。
本发明公开和提出的一种氨解双氧水氧化合成橡胶促进剂MBT的方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (4)

1.一种氨解双氧水氧化合成橡胶促进剂MBT的方法，其特征是包括以下步骤：
1)将苯胺、二硫化碳、熔融硫磺分别投入高压釜，反应压力为9-10.5MPa，反应8-10个小时合成熔融状态温度为200-220℃橡胶促进剂MBT粗品；
2)将200-220℃的熔融状态的粗品MBT通过管道直接输送到带搅拌盛氨水的氧化釜内，搅拌溶解0.5-1h；
3)将配制好浓度为1-10％双氧水氧化剂滴加到氧化釜内，氧化温度40-70℃，氧化时间2-4h，铵盐为澄清透明后即为氧化终点；
4)将澄清透明的铵盐加热浓缩到总体积的20-60％时停止加热，开始进入甩干机进行分离，将甩干后的湿料MBT进行干燥，得到合格的橡胶促进剂MBT；
所述原料摩尔比苯胺：二硫化碳：硫磺为1:(1-1.2):(1-1.2)；所述步骤1)反应温度为240-265℃。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤2)粗品MBT与纯氨的摩尔比为1:1-6。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是氨水浓度为2％-15％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤4)甩干机进行分离得到的母液循环套用直接加入氧化釜内，加热蒸出的氨气直接通过吸收釜吸收。
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