CN112645900A - 促进剂dcbs的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于橡胶促进剂领域，具体涉及一种促进剂DCBS的合成方法，采用下述步骤：(1)将MBT、二环己胺、以及溶剂在搅拌条件下混合，待MBT全部溶解后形成原料液；(2)将配好的原料液以及双氧水，连续泵入填好催化剂的浆态床反应器中进行氧化反应(3)将浆态床反应器内流出的物料经收集后，沉降分层并收集有机相，有机相降温析出有机物；(4)过滤得到的粗DCBS经水洗，烘干后，即可得到DCBS成品。本发明的提供一种以Cu/Co/Mn三金属氧化物负载在载体上的固体催化剂为催化剂，在浆态床反应器中，制备硫化促进剂DCBS,该工艺具有反应速度快，产物收率高。
Description
技术领域
本发明属于橡胶促进剂领域，具体涉及一种促进剂DCBS的合成方法。
背景技术
促进剂DCBS(中文名N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)为后效性促进剂，在橡胶中分散性能好，在胶料中烧焦时间长，操作安全性高，具有硫化促进及粘合作用，适用于高活性补强剂量大的胶料，特别适用于子午线轮胎。因此，随着轮胎产量和轮胎子午化率的提高，促进剂CBS、TBBS和DCBS近年来用量大幅增加。据中国橡胶工业协会统计，2014年我国促进剂总产量37.5万吨，其中CBS、TBBS和DCBS为代表的迟效性次磺酰胺类促进剂占促进剂产量的42.51％。目前橡胶硫化促进剂DCBS的产业化方法为以次氯酸钠为氧化剂，但其生产废水量大，对环境保护不利。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种促进剂DCBS的合成方法。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：
一种促进剂DCBS的合成方法，采用下述步骤：
(1)将MBT、二环己胺、以及溶剂在搅拌条件下混合，待MBT全部溶解后形成原料液；
(2)将配好的原料液以及双氧水，连续泵入填好催化剂的浆态床反应器中进行氧化反应，其中所述的催化剂为Cu/Co/Mn三金属氧化物负载在载体上的固体催化剂；
(3)将浆态床反应器内流出的物料经收集后，沉降分层并收集有机相，有机相降温析出有机物，过滤洗涤后即可得到粗DCBS；
(4)过滤得到的粗DCBS经水洗，烘干后，即可得到DCBS成品。
所述的Cu/Co/Mn三金属氧化物中Cu/Co/Mn的摩尔比为6:3:1。
步骤(2)中所述的载体为活性炭、分子筛、氧化铝、氧化硅中的一种。
步骤(1)中MBT、二环己胺、溶剂的质量比为1:1-1.5:6-30。
步骤(1)中所述的溶剂为水、异丙醇和甲苯的混合物、水、异丙醇和环己烷的混合物、或者水、异丙醇和环己烷的混合物。
优选的，步骤(2)中原料溶液中MBT与双氧水中有效含量的质量比为1：0.1-0.15；反应温度为40-70℃；原料MBT的进料质量空速为0.2h-1-2h-1。
所述的催化剂采用下述步骤制备：将CuCl2，CoCl2，MnCl2溶解到离子水中，形成金属离子水溶液，在常温搅拌状态下，向该金属离子水溶液中快速加入过量的碱金属水溶液，使得反应体系呈现强碱性，溶液中的金属离子形成氧化物或氢氧化物的混合沉淀；碱金属水溶液加入完毕后，将沉淀浆料加入研磨机中进行研磨，研磨形成氧化物或氢氧化物的浆料；将研磨后的浆料与载体颗粒混合后，过滤得到催化剂颗粒；将催化剂颗粒焙烧，400℃下焙烧1.5h，即可得到成品催化剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的提供一种硫化促进剂DCBS的合成方法，以2-巯基苯并噻唑(MBT)、二环己胺、溶剂和双氧水为原料，以Cu/Co/Mn三金属氧化物负载在载体上的固体催化剂为催化剂，在浆态床反应器中，制备硫化促进剂DCBS,该工艺具有反应速度快，产物收率高，原料更简单，副产物量更少，废水COD低，易处理等诸多优点，是一种更具产业化价值的新技术。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：一种促进剂DCBS的合成方法，采用下述步骤：
(1)将一定比例的MBT、二环己胺、以及溶剂在搅拌条件下混合，待MBT全部溶解后形成原料液；溶剂为水、异丙醇和甲苯的混合物。
(2)将配好的原料液以及双氧水，连续泵入填好50g催化剂的浆态床反应器中进行氧化反应；其中所述的催化剂为Cu/Co/Mn三金属氧化物负载在载体上的固体催化剂；所述的催化剂采用下述步骤制备：将CuCl2，CoCl2，MnCl2溶解到离子水中，形成金属离子水溶液，在常温搅拌状态下，向该金属离子水溶液中快速加入过量的碱金属水溶液，使得反应体系呈现强碱性，溶液中的金属离子形成氧化物或氢氧化物的混合沉淀；碱金属水溶液加入完毕后，将沉淀浆料加入研磨机中进行研磨，研磨形成氧化物或氢氧化物的浆料；将研磨后的浆料与载体颗粒混合后，过滤得到催化剂颗粒；将催化剂颗粒焙烧，400℃下焙烧1.5h，即可得到成品催化剂。
(3)将浆态床反应器内流出的物料经收集后，沉降分层并收集有机相，有机相降温至0℃析出有机物，过滤洗涤后即可得到粗DCBS；
(4)过滤得到的粗DCBS采用清水洗涤3次，每次水量为湿料质量的0.5倍，烘干后即可得到DCBS成品，干料称重。
表1示出不同反应条件下制备的催化剂。
表1
| 金属种类 | 摩尔比例 | 载体与浆料的质量比 | 载体 | |
| M1 | Cu、Co | 2:1 | 1:1 | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> |
| M2 | Cu、Co、Mn | 6:3:1 | 1:1 | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> |
| M3 | Cu、Co、Mn | 6:3:2 | 1:1 | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> |
| M4 | Cu、Co、Fe | 6:3:1 | 1:1 | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> |
| M5 | Cu、Co、Mn | 6:3:1 | 1:1 | 活性炭 |
表2示出不同反应条件下对应的DCBS的收率以及纯度。
表2
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种促进剂DCBS的合成方法，其特征在于：采用下述步骤：
(1)将MBT、二环己胺、以及溶剂在搅拌条件下混合，待MBT全部溶解后形成原料液；
(2)将配好的原料液以及双氧水，连续泵入填好催化剂的浆态床反应器中进行氧化反应，其中所述的催化剂为Cu/Co/Mn三金属氧化物负载在载体上的固体催化剂；
(3)将浆态床反应器内流出的物料经收集后，沉降分层并收集有机相，有机相降温析出有机物，过滤洗涤后即可得到粗DCBS；
(4)过滤得到的粗DCBS经水洗，烘干后，即可得到DCBS成品。
2.根据权利要求1所述的促进剂DCBS的合成方法，其特征在于：所述的Cu/Co/Mn三金属氧化物中Cu/Co/Mn的摩尔比为6:3:1。
3.根据权利要求1所述的促进剂DCBS的合成方法，其特征在于：步骤(2)中所述的载体为活性炭、分子筛、氧化铝、氧化硅中的一种。
4.根据权利要求1所述的促进剂DCBS的合成方法，其特征在于：步骤(1)中MBT、二环己胺、溶剂的质量比为1:1-1.5:6-30。
5.根据权利要求1所述的促进剂DCBS的合成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的溶剂为水、异丙醇和甲苯的混合物；水、异丙醇和环己烷的混合物；或者水、异丙醇和环己烷的混合物。
6.根据权利要求1所述的促进剂DCBS的合成方法，其特征在于：步骤(2)中原料溶液中MBT与双氧水中有效含量的质量比为1：0.1-0.15；反应温度为40-70℃；原料MBT的进料质量空速为0.2h-1-2h-1。
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