CN110698428A - 一种制备橡胶促进剂mbts的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备橡胶促进剂MBTS的方法，所述方法为：将工业级MBT溶解在乙醇中，通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:(100‑200)，氧化完成后固液分离；然后向分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为(0.9‑1.1):10，结晶分离后得到MBTS产品。本发明首先利用乙醇溶解+双氧水氧化的协同作用，对工业级MBT进行了精制，然后加入双氧水进行深度氧化，得到了熔点大于178℃，纯度大于99％的高质量MBTS产品，能够满足各个行业的需求，应用前景良好，适用于工业化推广。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体涉及橡胶促进剂的生产工艺，尤其涉及一种制备橡胶促进剂MBTS的方法。
背景技术
橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑(MBTS)在橡胶硫化过程中起着非常重要的作用，将其加入胶料中，能促使硫化剂活化，从而加速硫化剂与橡胶分子间的交联反应，达到缩短硫化时间、降低硫化温度、增加产量、降低生产成本的实用效果。
MBTS是橡胶促进剂工业中不可缺少的一种助剂，目前主流的工艺合成方法有是采用工业级合成的MBT为原料，使用氧化剂氧化得到。其中，主要用的氧化剂有亚硝酸、氧气、氯气、高锰酸钾等。以上这些氧化剂虽各有优点，但制备过程均产生了大量的废水，易对环境产生污染；尤其是氯气法氧化合成MBTS，所得产品质量差，而且氯气毒性大，对环境污染较为严重。
除此之外，上述的方法制备的MBTS均存在质量不高的问题，其所得产品的熔点一般在170℃以下，纯度仅有96-97％，产品附加值低，难以达到特殊行业要求。基于上述情况，亟需开发出一种制备高质量MBTS产品的方法。
MBT作为制备MBTS的原料，其质量的高低决定了最终MBTS产品的质量。因此，开发出新的高质量MBT原料是实现上述目的的有效途径。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种制备高质量橡胶促进剂MBTS的方法，首先利用乙醇溶解+双氧水氧化的协同作用，对工业级MBT进行了精制，然后加入双氧水进行深度氧化，得到了熔点大于178℃，纯度大于99％的高质量MBTS产品，能够满足各个行业的需求。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种制备橡胶促进剂MBTS的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将工业级MBT溶解在乙醇中；
(2)通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:(100-200)，氧化完成后固液分离；
(3)向步骤(2)固液分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为(0.9-1.1):10，然后结晶分离，得到MBTS产品。
根据本发明，步骤(1)所述乙醇的浓度为55-99％，例如可以是55％、70％、80％、90％或99％等。
根据本发明，步骤(1)所述MBT和乙醇的质量比为1:(5-20)，例如可以是1:5、1:10、1:15或1:20等。
根据本发明，步骤(1)所述溶解的温度为40-70℃，例如可以是40℃、50℃、60℃或70℃等。
根据本发明，步骤(1)所述溶解的时间为0.5-1h，例如可以是0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1h等。
根据本发明，所述制备过程在氧化釜中进行。
根据本发明，步骤(3)所述结晶分离为降温结晶分离，具体的，所述降温结晶分离的温度为10℃以下，降温后搅拌0.5-1h。
根据本发明，步骤(3)所述结晶分离得到湿料MBTS和乙醇母液，其中，对所述湿料MBTS进行干燥后得到MBTS产品，所述母液可循环使用，返回至步骤(1)溶解MBT。
根据本发明，所述母液循环使用10-15次时将母液进行蒸馏回收乙醇，回收后的乙醇重新用于溶解MBT。
本发明采用本领域公知的手段进行固液分离的操作，例如可以是过滤、抽滤以及离心等，可根据实际情况进行具体选择。
作为优选的技术方案，本发明所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法包括以下步骤：
(1)将工业级MBT和浓度为55-90％的乙醇溶液在氧化釜内混合，控制MBT和乙醇的质量比为1:(5-20)，升温至40-70℃，搅拌0.5-1h将MBT溶解；
(2)通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:(100-200)，氧化完成后固液分离；
(3)向步骤(2)固液分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为(0.9-1.1):10，然后控制温度为10℃以下，搅拌0.5-1h进行结晶分离，分离完成后得到湿料MBTS和乙醇母液，将湿料MBTS进行干燥后得到MBTS产品，所得母液可返回至步骤(1)中溶解MBT；
(4)待步骤(3)所述母液循环使用10-15次后将母液进行蒸馏回收乙醇，回收后的乙醇重新用于溶解MBT。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明首先利用乙醇溶解+双氧水氧化的协同作用，对工业级MBT进行了精制，然后加入双氧水进行深度氧化，得到了熔点大于178℃，纯度大于99％的高质量MBTS产品，能够满足各个行业的需求。
(2)本发明具有溶解温度低、反应过程简单、终点易于控制、母液重复利用、成本低、废水量少等诸多优点，具有良好的应用前景。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
(1)将工业级MBT和浓度为75％的乙醇溶液在氧化釜内混合，控制MBT和乙醇的质量比为1:12，升温至45℃，搅拌0.8h将MBT溶解；
(2)通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:150，氧化完成后离心分离；
(3)向步骤(2)离心分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为1:10，然后控制温度为0℃，搅拌0.5h后进行结晶分离，分离完成后得到湿料MBTS和乙醇母液，将湿料MBTS进行干燥后得到MBTS产品，所得母液可返回至步骤(1)中溶解MBT；
(4)待步骤(3)所述母液循环使用12次后将母液进行蒸馏回收乙醇，得到浓度为90％乙醇溶液，回收后的乙醇重新用于溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的MBT产品的熔点为179.3℃，纯度为99.09％。
实施例2
(1)将工业级MBT和浓度为55％的乙醇溶液在氧化釜内混合，控制MBT和乙醇的质量比为1:20，升温至70℃，搅拌0.5h将MBT溶解；
(2)通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:100，氧化完成后离心分离；
(3)向步骤(2)分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为0.9:10，然后控制温度为0℃，搅拌1h后进行结晶分离，分离完成后得到湿料MBTS和乙醇母液，将湿料MBTS进行干燥后得到MBTS产品，所得母液可返回至步骤(1)中溶解MBT；
(4)待步骤(3)所述母液循环使用10次后将母液进行蒸馏回收乙醇，得到浓度为90％乙醇溶液，回收后的乙醇重新用于溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的MBT产品的熔点为178.5℃，纯度为99.12％。
实施例3
(1)将工业级MBT和浓度为90％的乙醇溶液在氧化釜内混合，控制MBT和乙醇的质量比为1:10，升温至70℃，搅拌0.75h将MBT溶解；
(2)通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:150，氧化完成后离心分离；
(3)向步骤(2)离心分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为1:10，然后控制温度为0℃，搅拌0.75h后进行结晶分离，分离完成后得到湿料MBTS和乙醇母液，将湿料MBTS进行干燥后得到MBTS产品，所得母液可返回至步骤(1)中溶解MBT；
(4)待步骤(3)所述母液循环使用15次后将母液进行蒸馏回收乙醇，得到浓度为90％乙醇溶液，回收后的乙醇重新用于溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的MBT产品的熔点为178.7℃，纯度为99.18％。
实施例4
(1)将工业级MBT和浓度为78％的乙醇溶液在氧化釜内混合，控制MBT和乙醇的质量比为1:8，升温至55℃，搅拌0.7h将MBT溶解；
(2)通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:155，氧化完成后离心分离；
(3)向步骤(2)离心液分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为0.9:10，然后控制温度为2℃，搅拌0.6h后进行结晶分离，分离完成后得到湿料MBTS和乙醇母液，将湿料MBTS进行干燥后得到MBTS产品，所得母液可返回至步骤(1)中溶解MBT；
(4)待步骤(3)所述母液循环使用13次后将母液进行蒸馏回收乙醇，得到浓度为90％乙醇溶液，回收后的乙醇重新用于溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的MBT产品的熔点为178.9℃，纯度为99.15％。
实施例5
(1)将工业级MBT和浓度为65％的乙醇溶液在氧化釜内混合，控制MBT和乙醇的质量比为1:17，升温至70℃，搅拌0.6h将MBT溶解；
(2)通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:135，氧化完成后离心分离；
(3)向步骤(2)离心分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为1:10，然后控制温度为5℃，搅拌1h后进行结晶分离，分离完成后得到湿料MBTS和乙醇母液，将湿料MBTS进行干燥后得到MBTS产品，所得母液可返回至步骤(1)中溶解MBT；
(4)待步骤(3)所述母液循环使用15次后将母液进行蒸馏回收乙醇，得到浓度为90％乙醇溶液，回收后的乙醇重新用于溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的MBT产品的熔点为179.4℃，纯度为99.20％。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将工业级MBT溶解在乙醇中；
(2)通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:(100-200)，氧化完成后固液分离；
(3)向步骤(2)固液分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为(0.9-1.1):10，然后结晶分离，得到MBTS产品。
2.如权利要求1所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，步骤(1)所述乙醇的浓度为55-99％，MBT和乙醇的质量比为1:(5-20)。
3.如权利要求1所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，步骤(1)所述溶解的温度为40-70℃，溶解的时间为0.5-1h。
4.如权利要求1所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，所述制备过程在氧化釜中进行。
5.如权利要求1所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，步骤(3)所述结晶分离为降温结晶分离。
6.如权利要求5所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，所述降温结晶分离过程中控制温度为10℃以下，并进行搅拌0.5-1h。
7.如权利要求1所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，对步骤(3)所述结晶分离得到湿料MBTS进行干燥后得到MBTS产品。
8.如权利要求1所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，步骤(3)所述结晶分离完成后得到湿料MBTS和乙醇母液，所述母液可循环使用，返回至步骤(1)溶解MBT。
9.如权利要求8所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，所述母液循环使用10-15次后将母液进行蒸馏回收乙醇，回收后的乙醇重新用于溶解MBT。
10.如权利要求1所述的制备橡胶促进剂MBTS的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将工业级MBT和浓度为55-90％的乙醇溶液在氧化釜内混合，控制MBT和乙醇的质量比为1:(5-20)，升温至40-70℃，搅拌0.5-1h将MBT溶解；
(2)通入双氧水进行氧化，控制双氧水和MBT的质量比为1:(100-200)，氧化完成后固液分离；
(3)向步骤(2)固液分离所得溶液中继续加入双氧水，控制双氧水和MBT的质量比为(0.9-1.1):10，然后控制温度为10℃以下，搅拌0.5-1h进行结晶分离，分离完成后得到湿料MBTS和乙醇母液，将湿料MBTS进行干燥后得到MBTS产品，所得母液可返回至步骤(1)中溶解MBT；
(4)待步骤(3)所述母液循环使用10-15次后将母液进行蒸馏回收乙醇，回收后的乙醇重新用于溶解MBT。
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