CN105712913B - 一种橡胶塑解剂ss的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种橡胶塑解剂SS的制备方法,包括以下步骤,将苯并噻唑与氢氧化钠发生高温分解反应,制得邻氨基苯硫醇钠溶液;将水、硫酸、双氧水配制的混酸溶液在35~40℃滴加入邻氨基苯硫醇钠溶液内,进行氧化反应,氧化反应完毕,过滤得2,2′二苯胺二硫化物(DS);将DS和水加入反应釜,再加入碳酸钠,搅拌升温至90~95℃,滴加氯化苯甲酰进行酰化反应,反应完毕,降温,固液分离,醇洗、50℃干燥而得2,2’‑二苯甲酰二苯基二硫化物(SS)。此SS的制备方法,所用原材料无毒、价廉易得、工艺过程简单、易操作;未使用有毒溶剂,生产车间低毒、污染小;产品收率高、质量优,市场前景好;使用的醇类溶剂可循环再利用,综合成本低,产品纯度可达98%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶助剂的制备方法,特别涉及一种橡胶塑解剂SS的制备方法。
背景技术
塑解剂是指通过化学作用来增强生胶的塑料效果、缩短塑炼时间的物质,塑解剂还可以作为废橡胶的再生活化剂。随着橡胶工业的快速发展和能源危机、节能问题的凸显,国外对增塑剂的研究开发日趋重视。橡胶加工时,一般须先对生胶进行塑炼加工,切断橡胶大分子链以减少硬度,增加可塑性后,再混炼加工。如单一采用机械塑料或热塑炼,既费时又浪费能源,效率低下,添加塑解剂候,通过化学作用增强了塑炼效果,极大缩短了塑炼时间。
国际上用于橡胶塑炼的塑解剂大致可分为两类:硫酚及其衍生物和有机二硫化物,其中硫酚如五氯硫酚、二甲苯硫酚、蒽硫酚和三氯硫酚等是应用最早的品种,具有良好的低温塑解效能,但硫酚化合物一般都有明显臭味,很少单独使用;有机二硫化物的臭味较硫酚小,尽管其低温塑解效能不及硫酚类,但高温塑解效能高,新开发的橡胶塑解剂多以有机二硫化物为主。2,2’-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物即SS)就是其中的一种,该产品无毒、无污染、塑解效果好。对橡胶制品老化性能无影响,亦无喷出现象,特备适用于高温蜜炼加工。
SS的主要合成方法可分为两大类:一是通过苯并噻唑水解;二是采用邻硝基氯苯为原料,通过与硫氢化钠、二硫化钠、硫氢化铵及双硫酸钠等反应制备目标产物。其中,前者产物收率较高,但原料比较昂贵;后者工艺过程复杂,收率低且副产物多。因此,开发一种高效率的SS的制备方法,具有重要的现实意义。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种低成本、高质量、低能耗且环境友好的橡胶塑解剂SS的制备方法。
本发明的技术方案如下:
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
(1)苯并噻唑与氢氧化钠反应:向反应釜中依次投入软化水、苯并噻唑和氢氧化钠溶液,开启搅拌和回流,升温至125~128℃,反应4.5~5.0h降至100℃,加入纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2′-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的反应滤液内,滴加混酸氧化剂进行氧化反应,氧化温度35~40℃,氧化时间4.0h,氧化剂滴加完毕,后搅拌反应0.5h,离心分离,得滤饼即为DS,回收滤液A,进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的DS物料转入反应釜,加入回收滤液B、软化水、碳酸钠,搅拌溶解混合,加热升温至90~95℃,用2.5h滴加苯甲酰氯进行酰化反应,滴加完毕,后保温搅拌反应2.0h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用;
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的SS物料,加入滤槽内,加醇类溶剂,进行醇洗,真空抽滤,得到湿品SS,50℃干燥24.0h得橡胶塑解剂SS。
进一步,步骤(1)苯并噻唑与氢氧化钠反应的方程式为:
步骤(2)氧化制备2,2’-二硫化二苯胺的方程式为:
步骤(3)2,2’-二硫化二苯胺酰化制备SS的方程式为:
进一步,步骤(1)中,苯并噻唑与氢氧化钠的摩尔比为1.0:2.0~2.4;
进一步,步骤(1)中,氢氧化钠溶液与软化水的质量比为1:0.16~0.18;
进一步,步骤(1)中,氢氧化钠溶液的浓度为50%;
进一步,步骤(1)中,苯并噻唑与纯化水的用量比为:1.0g:1.212ml;
进一步,步骤(2)中,苯并噻唑与混酸氧化剂的用量比率为1.0g:1.95~2.36ml;
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为27~33:36~54:13~37;
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h;
进一步,步骤(3)中,苯并噻唑与纯化水的用量比率为1.0g:2.7~2.8ml;
进一步,步骤(3)中,苯并噻唑与碳酸钠的质量比为1:0.48~0.52;
进一步,步骤(3)中,苯并噻唑与苯甲酰氯的用量比为1g:1.08~1.1ml;
进一步,步骤(4)中,苯并噻唑与醇类溶剂的质量比为1:0.83~1.10;
进一步,步骤(4)中,醇类溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中任一种;
进一步,步骤(4)中,醇类溶剂可循环使用。
本发明的技术创新点为:
(1)本发明的原材料均为普通化工原料,无毒、价廉易得,工艺过程简单、易操作。
(2)本发明制备工艺中未使用苯、甲苯、二甲苯等有毒溶剂,生产车间低毒、污染小。
(3)本发明所提出的制备工艺成本低、收率高、质量优,具有价格优势,市场前景好。
(4)本发明的纯化环节的工艺路线,使用的醇类溶剂可循环再利用,综合成本低,纯化后得到的产品纯度>98.0%。
附图说明
图1SS的制备工艺流程图;
图2实施例1制得SS的HLPC图;
具体实施方式
下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液673.6g(8.42mol),软化水115g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1118.6ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入丙醇544.5kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈亮黄色,初熔点为142.3℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为98.316%,收率98.13%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为33:54:37。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,丙醇回收,循环利用。
实施例2
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
(1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液600.24g(7.5mol),软化水98g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂990ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1386ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入甲醇420kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈深黄绿色,初熔点为137.9℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为97.53%,收率为90.11%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为33:54:37。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,甲醇回收,循环利用。
实施例3
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
(1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液614.4g(7.68mol),软化水110.6g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1020ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入甲醇430kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈浅黄绿色,初熔点为138.2℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为97.78%,收率为93.31%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为30:45:20。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,甲醇回收,循环利用。
实施例4
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
(1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液629.6g(7.87mol),软化水107g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1045.2ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入异丙醇440kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈淡黄绿色,初熔点为138.6℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为97.83%,收率95.69%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为32:48:22。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,异丙醇回收,循环利用。
实施例5
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液644g(8.05mol),软化水112g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1070ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入异丙醇450kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈淡黄色,初熔点为139.2℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为98.05%,收率96.16%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为27:36:13。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,异丙醇回收,循环利用。
实施例6
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液658.4g(8.23mol),软化水106g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1093ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠257.4g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入丙醇450kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈淡黄色,初熔点为139.3℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为98.11%,收率97.53%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为33:54:37。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,丙醇回收,循环利用。
实施例7
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液673.6g(8.42mol),软化水114g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1118.6ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入丙醇450kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈淡黄色,初熔点为139.6℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为98.22%,收率97.78%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为33:54:37。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,丙醇回收,循环利用。
实施例8
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液673.6g(8.42mol),软化水118g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1118.6ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯535.4g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入丙醇450kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈淡黄色,初熔点为138.3℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为97.85%,收率97.87%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为33:54:37。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,丙醇回收,循环利用。
实施例9
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液673.6g(8.42mol),软化水115g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1118.6ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯545.6g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入丙醇450kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈淡黄色,初熔点为139.6℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为98.22%,收率97.62%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为33:54:37。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,丙醇回收,循环利用。
实施例10
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
(1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液585.60g(7.32mol),软化水94g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂972ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1336.5ml,碳酸钠237.6g,搅拌冷凝回流,加热升温至90℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入甲醇410.85kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈暗黄绿色,初熔点为137.3℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为97.36%,收率为88.3%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为27:36:13。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,甲醇回收,循环利用。
实施例11
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液688.08g(8.60mol),软化水117g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1142ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入乙醇450kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈淡黄色,初熔点为139.1℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为98.04%,收率97.27%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为33:54:37。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,乙醇回收,循环利用。
实施例12
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液673.6g(8.42mol),软化水119g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1142ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入乙醇450kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈淡黄色,初熔点为139.1℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为98.04%,收率97.57%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为33:54:37。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,乙醇回收,循环利用。
实施例13
一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其制备的工艺过程如下:
1)苯并噻唑与氢氧化钠分解反应:向反应釜中依次投入50%氢氧化钠溶液702.4g(8.78mol),软化水150g,开启搅拌溶解后,加入苯并噻唑495g(3.66mol),油浴加热升温至126℃,反应5.0h,降温至100℃,加入600ml纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;
(2)氧化制备2,2’-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的虑液内,在35~40℃滴加混酸氧化剂1168.2ml,氧化反应,滴加时间4.0~4.5h,滴加完毕,保温后搅拌反应2.0h,离心分离,滤饼DS备用,回收滤液A进入废水处理系统,生化处理,达标排放。
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的滤饼转至反应釜,加入回收滤液B,纯化水1360ml,碳酸钠240g,搅拌冷凝回流,加热升温至92℃,滴加苯甲酰氯540.5g进行酰化反应,滴加完毕后保温2h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用。
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的湿品SS转入虑槽,加入乙醇450kg,搅拌混匀,真空抽滤,得湿品SS,50℃干燥48.0h得橡胶塑解剂SS。产品SS外观呈淡黄色,初熔点为139.6℃。据HLPC分析显示:SS的产品纯度为98.22%,收率97.89%。
进一步,步骤(2)中,混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为33:54:37。
进一步,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
进一步,步骤(4)中,乙醇回收,循环利用。
Claims (4)
1.一种橡胶塑解剂SS的制备方法,其特征在于,制备的工艺过程如下:
(1)苯并噻唑与氢氧化钠反应:向反应釜中依次投入软化水、苯并噻唑和氢氧化钠溶液,开启搅拌和回流,升温至125~128℃,反应4.5~5.0h降至100℃,加入纯化水,过滤,得滤渣M进入焚烧炉焚烧处理,滤液转入反应釜内,控制温度35~40℃;所述的苯并噻唑与氢氧化钠的摩尔比为1.0:2.0~2.4,所述的氢氧化钠溶液与软化水的质量比为1:0.16~0.18,所述的氢氧化钠溶液的浓度为50%,所述的苯并噻唑与纯化水的用量比为:1.0g:1.212ml;
(2)氧化制备2,2′-二苯胺二硫化物(DS):向步骤(1)的反应滤液内,滴加混酸氧化剂进行氧化反应,氧化温度35~40℃,氧化时间4.0h,氧化剂滴加完毕,后搅拌反应0.5h,离心分离,得滤饼即为DS,回收滤液A,进入废水处理系统,生化处理,达标排放;所述的苯并噻唑与混酸氧化剂的用量比率为1.0g:1.95~2.36ml;所述的混酸氧化剂由浓度为93%的硫酸溶液、浓度为27.5%的过氧化氢溶液和软化水组成,所述的93%的硫酸溶液、27.5%的过氧化氢溶液和软化水的质量比为27~33:36~54:13~37;
(3)酰化反应制备SS:将步骤(2)得到的DS物料转入反应釜,加入回收滤液B、软化水、碳酸钠,搅拌溶解混合,加热升温至90~95℃,用2.5h滴加苯甲酰氯进行酰化反应,滴加完毕,后保温搅拌反应2.0h,降温至50℃,离心分离,软化水洗,得湿品SS物料,回收滤液B循环利用;所述的苯并噻唑与纯化水的用量比率为1.0g:2.7~2.8ml,所述的苯并噻唑与碳酸钠的质量比为1:0.48~0.52,所述的苯并噻唑与苯甲酰氯的用量比为1g:1.08~1.1ml;
(4)纯化SS:将步骤(3)得到的SS物料,加入滤槽内,加醇类溶剂,苯并噻唑与醇类溶剂的质量比为1:0.83~1.10,进行醇洗,真空抽滤,得到湿品SS,50℃干燥24.0h得橡胶塑解剂SS。
2.根据权利要求1所述的橡胶塑解剂SS的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,苯甲酰氯的滴加时间控制在2.0~2.5h。
3.根据权利要求1所述的橡胶塑解剂SS的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,醇类溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中任一种。
4.根据权利要求1所述的橡胶塑解剂SS的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,醇类溶剂可循环使用。
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