CN105367496A - 一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法 - Google Patents

一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，包括步骤：在反应容器内依次加入溶剂油、己内酰胺和吡啶，控温滴加一氯化硫，反应完成后制得混合物；向制得的混合物中加入碱水中和至中性，加热分水除去水相，降温析晶，过滤，干燥后得到成品。本发明通过采用120#溶剂油做溶剂，生产过程中溶剂挥发量少，通过加热分水，水洗次数减少，降低了废水排出量，大大减少了对环境的污染，本发明使用的溶剂以及合成工艺使产品降温结晶析出，质量和收率都得到了提高，纯度98％以上，收率85％以上，初熔点＞125℃。

Description

一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法
技术领域
本发明涉及一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，为合成橡胶化学添加剂，以增强橡胶的抗磨、防老化、防腐、耐用等特性，属于橡胶助剂合成工艺领域。
背景技术
橡胶在现代文明社会中应用很广泛，汽车、飞机、自行车的轮胎和各种行业中管道、接头等，日常生活中各种电缆线胶套，胶鞋，胶管等，都必须用到天然橡胶或合成橡胶，通过各种规格的橡胶制品，满足工农业生产和日常生活必需品。为了增强橡胶制品在炎热、寒冷天气中的使用时间，必须加入适当的橡胶添加剂，例如橡胶硫化剂、促进剂等。二硫代二己内酰胺(DTDC)是橡胶硫化剂其中的一种，主要用于天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶的硫化剂。可部分或者全部代替硫磺，DTDC硫化的橡胶制品具有良好的力学性能，耐热，耐老化，压缩永久变形小。和硫化剂DTDM相比，在使用过程中不产生致癌物质亚硝胺，是一种环保的硫化剂。硫化剂DTDC是轮胎等大型模型橡胶制品、耐热橡胶制品等橡胶制品的最佳硫化剂。
现有的二硫代己内酰胺合成技术采用三氯乙烯、DMF等溶剂，存在溶剂毒性较大，难以回收的问题，产品收率和熔点偏低，在生产过程中废水量大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，本发明的方法制得的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺在纯度和收率均可提高，纯度98％以上，收率85％以上，安全环保，不产生致癌物质，用在人造橡胶制品中，能改良橡胶的物理化学特性，使橡胶制品耐磨、耐老化、防腐。
本发明的技术方案如下:
一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，包括步骤如下：
(1)在反应容器内依次加入溶剂油、己内酰胺和吡啶，控温滴加一氯化硫，反应完成后制得硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺和吡啶盐酸盐的混合物；
(2)向步骤(1)制得的混合物中加入碱水中和至中性，加热分水除去水相，降温析晶，过滤，干燥后得到成品。加热后混合物中的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺溶于溶剂油相，混合物中的吡啶盐酸盐溶于水相。
本发明优选的，一氯化硫、己内酰胺与吡啶的摩尔比为1:(2.05～2.5):(2～2.5)，优选的，一氯化硫、己内酰胺与吡啶的摩尔比为1：(2.05～2.2):(2～2.2)。
本发明优选的，己内酰胺与溶剂油的重量比为1:(2-5)，优选的，己内酰胺与溶剂油的重量比为1:(2.5～4)。
本发明优选的，所述的溶剂油为120#溶剂油。
本发明优选的，步骤(1)中一氯化硫的滴加温度为10～80℃，优选的，一氯化硫的滴加温度为20～60℃。
本发明优选的，步骤(1)中一氯化硫于1.5～2.5h滴加完毕，滴加完毕后继续反应时间为1.5～4h，优选的反应时间为2～3h，反应温度与滴加温度一致；优选的；一氯化硫的滴加时间为1.8～2.2h，滴加完毕后继续反应时间为2～3h。
本发明优选的，步骤(2)中碱水为质量浓度10％～15％的氢氧化钠溶液。
本发明优选的，步骤(2)中加热分水温度为75～100℃，优选的，加热分水温度为80～90℃。
本发明优选的，步骤(2)中降温析晶温度为-5～15℃，优选的，降温析晶温度为0～10℃。
本发明的主要反应方程式如下：
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过采用120#溶剂油做溶剂，生产过程中溶剂挥发量少，通过加热分水，水洗次数减少，降低了废水排出量，大大减少了对环境的污染，本发明使用的溶剂以及合成工艺使产品降温结晶析出，质量和收率都得到了提高。
2、本发明使用的溶剂安全、环保，溶剂可以回收利用。
3、本发明的合成方法条件温和，反应时间及流程短，后续处理简单，产率高，原料廉价，合成成本低。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例中未详加说明的均按本领域现有技术。
实施例1
一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，生产工艺流程图见图1所示，步骤如下：
(1)在反应釜中氮气置换后，投入900kg120#溶剂油、210kg吡啶和300kg己内酰胺，升温到50℃后，开始滴加170kgS2Cl2，2小时后滴加完毕，加完后继续在该温度下搅拌2.5小时，反应完成后制得混合物；
(2)向釜内加入质量浓度15％的氢氧化钠溶液调整PH值为7搅拌升温到85℃，保持在85℃静置半小时，将水相放干净，溶剂油相放入降温釜，通冷却水降温到5℃，产品析出，过滤后得到湿品二硫代二己内酰胺，将湿品进行干燥，得到白色固体315kg，纯度99％，熔点128～130℃，收率87％。
实施例2
一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，步骤如下：
(1)在反应釜中氮气置换后，投入1252kg120#溶剂油、219kg吡啶和313kg己内酰胺，升温到60℃后，开始滴加170kgS2Cl2，2小时后滴加完毕，加完后继续在该温度下搅拌2.5小时，反应完成后制得混合物；
(2)向釜内加入质量浓度14％的氢氧化钠溶液调整PH值为7搅拌升温到90℃，保持在90℃静置半小时，将水相放干净，溶剂油相放入降温釜，通冷却水降温到10℃，产品析出，过滤后得到湿品二硫代二己内酰胺，将湿品进行干燥，得到白色固体320kg，纯度98.5％，熔点129～130℃，收率88％。
实施例3
一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，步骤如下：
(1)在反应釜中氮气置换后，投入1000kg120#溶剂油、209kg吡啶和299kg己内酰胺，升温到45℃后，开始滴加170kgS2Cl2，2小时后滴加完毕，加完后继续在该温度下搅拌2.5小时，反应完成后制得混合物；
(2)向釜内加入质量浓度13％的氢氧化钠溶液调整PH值为7搅拌升温到87℃，保持在87℃静置半小时，将水相放干净，溶剂油相放入降温釜，通冷却水降温到6℃，产品析出，过滤后得到湿品二硫代二己内酰胺，将湿品进行干燥，得到白色固体326kg，纯度98.7％，熔点130～131℃，收率89％。

Claims (10)

1.一种硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，包括步骤如下：
(1)在反应容器内依次加入溶剂油、己内酰胺和吡啶，控温滴加一氯化硫，反应完成后制得硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺和吡啶盐酸盐的混合物；
(2)向步骤(1)制得的混合物中加入碱水中和至中性，加热分水除去水相，降温析晶，过滤，干燥后得到成品。
2.根据权利要求1所述的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，其特征在于，一氯化硫、己内酰胺与吡啶的摩尔比为1:(2.05～2.5):(2～2.5)；优选的，一氯化硫、己内酰胺与吡啶的摩尔比为1：(2.05～2.2):(2～2.2)。
3.根据权利要求1所述的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，其特征在于，己内酰胺与溶剂油的重量比为1:(2-5)；优选的，己内酰胺与溶剂油的重量比为1:(2.5～4)。
4.根据权利要求1所述的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，其特征在于，所述的溶剂油为120#溶剂油。
5.根据权利要求1所述的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，其特征在于，步骤(1)中一氯化硫的滴加温度为10～80℃，优选的，一氯化硫的滴加温度为20～60℃。
6.根据权利要求1所述的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，其特征在于，步骤(1)中一氯化硫于1.5～2.5h滴加完毕，滴加完毕后继续反应时间为1.5～4h，优选的反应时间为2～3h，反应温度与滴加温度一致；优选的；一氯化硫的滴加时间为1.8～2.2h，滴加完毕后继续反应时间为2～3h。
7.根据权利要求1所述的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，其特征在于，步骤(2)中碱水为质量浓度10％～15％的氢氧化钠溶液。
8.根据权利要求1所述的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，其特征在于，步骤(2)中加热分水温度为75～100℃。
9.根据权利要求8所述的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，其特征在于，加热分水温度为80～90℃。
10.根据权利要求1所述的硫化剂1,1-二硫代二己内酰胺的合成方法，其特征在于，步骤(2)中降温析晶温度为-5～15℃，优选的，降温析晶温度为0～10℃。
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