CN110845441A - 一种双氧水法精制橡胶促进剂mbt的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双氧水法精制橡胶促进剂MBT的方法，所述方法为：将工业级MBT溶解在乙醇中，然后通入双氧水进行氧化，氧化完成后固液分离，对分离所得溶液进行结晶分离，得到提纯后的MBT。本发明利用乙醇溶解+双氧水氧化的方法，对工业级MBT进行了精制，得到了熔点178‑180℃，纯度可达99％以上的高质量MBT产品，解决了现有MBT产品质量不满足特殊行业需求的问题。此外，本发明还具有原材料成本低、氧化性能温和、产生废水量少等特点，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种双氧水法精制橡胶促进剂MBT的方法。
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，其加快了橡胶分子与硫化剂的反应，达到缩短硫化时间和降低硫化温度的效果，提高了生产效率。
按化学结构分，目前主要使用的硫化促进剂主要有次磺酰胺类、噻唑类、秋兰姆类，还有部分胍类、硫脲类和二硫代氨基甲酸盐类。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，其还可以可作为水处理剂，或用作头孢类药物及其他药物的中间体，具有广泛的用途。
关于MBT的生产工艺，目前主要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。为了解决这些问题，一些企业和研究机构开发出一些新的生产方法。例如，CN1300123C公开了一种2-巯基苯并噻唑的萃取方法，采用甲苯萃取方法合成MBT，具有甲苯消耗小成本低等特点，但此工艺方法产品质量差，产品熔点172℃，纯度只有97.5％。CN104211658A公开了一种新型橡胶硫磺促进剂MBT的制作方法，高压合成粗品MBT后，依次利用甲苯和CS2进行萃取，烘干后得到精制促进剂MBT，整个精制过程中不产生废水，废气，具有环保、清洁等特点，但产品的质量仍然有继续提升的空间。
上述方法虽然一定程度上解决了MBT制备过程中的成本和污染等问题，但是其获得的MBT产品熔点和纯度仅仅达到了工业级的要求，不能满足水处理剂等特殊行业用途，因此亟需精制MBT的技术出现。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种双氧水法精制橡胶促进剂MBT的方法，利用乙醇溶解+双氧水氧化的方法，对工业级MBT进行了精制，得到了熔点178-180℃，纯度可达99％以上的高质量MBT产品，解决了现有MBT产品质量不满足特殊行业需求的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种双氧水法精制橡胶促进剂MBT的方法，所述方法为：将工业级MBT溶解在乙醇中，然后通入双氧水进行氧化，氧化完成后固液分离，对分离所得溶液进行结晶分离，得到提纯后的MBT。
根据本发明，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，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，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，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，所述溶解和氧化均在氧化釜中进行。
根据本发明，所述通入的双氧水和MBT的质量比为1:(100-200)，例如可以是1:100、1:130、1:150、1:180或1:200等。
根据本发明，所述通入双氧水后进行搅拌，至混合溶液变为浅绿色或无色时，即达到氧化终点。
根据本发明，所述结晶分离为降温结晶分离，分离温度为10℃以下。
根据本发明，所述结晶分离得到湿料MBT，对其进行干燥后得到提纯后的MBT。
根据本发明，所述结晶分离完成后得到湿料MBT和乙醇母液，所述母液可循环使用，返回至前一步骤溶解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，本发明对此不做特殊限定。
作为优选的技术方案，本发明所述双氧水法精制橡胶促进剂MBT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)向氧化釜中通入双氧水并进行搅拌，控制双氧水和MBT的质量比为1:(100-200)，达到氧化终点后固液分离，得到析出物和分离液；
(3)将分离液降温至10℃以下进行结晶分离，对分离后得到的湿料MBT进行干燥，得到的母液返回至前一步骤循环溶解MBT；
(4)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)本发明先利用乙醇将工业级MBT进行溶解，溶解温度低，反应过程简单，终点易于控制，母液套用次数多，能够节省回收乙醇所需能源；然后采用双氧水为氧化剂，原材料成本低，氧化性能温和，产生废水量少。
(2)本发明提供的方法能够将工业品MBT进行精制，在乙醇溶液蒸馏工艺和双氧水氧化工艺的协同配合作用下，可去除体系累计的杂质，得到熔点178-180℃，纯度99％以上的高质量MBT产品，能够满足特殊行业需求，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80％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55℃，搅拌40min将MBT溶解；
(2)将双氧水滴加至氧化釜中并进行搅拌，控制双氧水和MBT的质量比为1:160，当溶液变为无色时达到氧化终点，过滤后得到析出物和分离液；
(3)将分离液降温至0℃，结晶并进行抽滤，对分离后得到的湿料MBT进行干燥，得到的母液返回至前一步骤循环溶解MBT；
(4)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％的乙醇，回收后的乙醇重新用于步骤(1)溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的提纯后的MBT的熔点为179.3℃，纯度为99.34％。
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)将双氧水滴加至氧化釜中并进行搅拌，控制双氧水和MBT的质量比为1:100，当溶液变为无色时达到氧化终点，过滤后得到析出物和分离液；
(3)将分离液降温至5℃，结晶并进行抽滤，对分离后得到的湿料MBT进行干燥，得到的母液返回至前一步骤循环溶解MBT；
(4)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％的乙醇，回收后的乙醇重新用于步骤(1)溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的提纯后的MBT的熔点为178.2℃，纯度为99.21％。
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1:5，升温至40℃，搅拌1h将MBT溶解；
(2)将双氧水滴加至氧化釜中并进行搅拌，控制双氧水和MBT的质量比为1:200，当溶液变为无色时达到氧化终点，过滤后得到析出物和分离液；
(3)将分离液降温至0℃，结晶并进行抽滤，对分离后得到的湿料MBT进行干燥，得到的母液返回至前一步骤循环溶解MBT；
(4)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％的乙醇，回收后的乙醇重新用于步骤(1)溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的提纯后的MBT的熔点为179.0℃，纯度为99.13％。
实施例4
(1)将工业级MBT和浓度为70％的乙醇溶液在氧化釜内混合，控制MBT和乙醇的质量比为1:3，升温至50℃，搅拌45min将MBT溶解；
(2)将双氧水滴加至氧化釜中并进行搅拌，控制双氧水和MBT的质量比为1:150，当溶液变为无色时达到氧化终点，过滤后得到析出物和分离液；
(3)将分离液降温至5℃，结晶并进行抽滤，对分离后得到的湿料MBT进行干燥，得到的母液返回至前一步骤循环溶解MBT；
(4)所述母液循环使用11次后将母液进行蒸馏回收乙醇，得到浓度为90％的乙醇，回收后的乙醇重新用于步骤(1)溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的提纯后的MBT的熔点为178.6℃，纯度为99.07％。
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1:16，升温至65℃，搅拌35min将MBT溶解；
(2)将双氧水滴加至氧化釜中并进行搅拌，控制双氧水和MBT的质量比为1:180，当溶液变为无色时达到氧化终点，过滤后得到析出物和分离液；
(3)将分离液降温至0℃，结晶并进行抽滤，对分离后得到的湿料MBT进行干燥，得到的母液返回至前一步骤循环溶解MBT；
(4)所述母液循环使用14次后将母液进行蒸馏回收乙醇，得到浓度为90％的乙醇，回收后的乙醇重新用于步骤(1)溶解MBT。
经过检测，本实施例得到的提纯后的MBT的熔点为178.3℃，纯度为99.16％。
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)
1.一种双氧水法精制橡胶促进剂MBT的方法，其特征在于，所述方法为：将工业级MBT溶解在乙醇中，然后通入双氧水进行氧化，氧化完成后固液分离，对分离所得溶液进行结晶分离，得到提纯后的MBT。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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所述的方法，其特征在于，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所述的方法，其特征在于，所述溶解和氧化在氧化釜中进行。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通入的双氧水和MBT的质量比为1:(100-200)。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结晶分离为降温结晶分离，分离温度为10℃以下。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结晶分离得到湿料MBT，对其进行干燥后得到提纯后的MBT。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结晶分离完成后得到湿料MBT和乙醇母液，所述母液可循环使用，返回至前一步骤溶解MBT。
9.如权利要求8所述的方法，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)向氧化釜中通入双氧水并进行搅拌，控制双氧水和MBT的质量比为1:(100-200)，达到氧化终点后固液分离，得到析出物和分离液；
(3)将分离液降温至10℃以下进行结晶分离，对分离后得到的湿料MBT进行干燥，得到的母液返回至前一步骤循环溶解MBT；
(4)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。
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