RO106253B1 - Procedeu de fabricație a benztiazolildisulfurii - Google Patents

Abstract

Prezenta invenție se refera Ia un procedeu de fabricație a benztiazolildisulfurii, utilizat ca accelerator de vulcanizare pentru cauciuc natural si sintetic, singur sau in sinergism cu acceleratori de vulcanizare de tip tiazolici, tiuramici sau guanidinici. Procedeul consta in oxidarea 2-mercaptobenztiazolului cu apa oxigenata si se realizează prin adaugarea unui amestec de alcooli si acizi grași cu grad mic de etoxilare, solubilizati in izopropanol si izobutanol in cantitate de 0,2... 1 % fata de masa de reacție, la soluția de sare de sodiu a mercaptobenztiazolului, după care masa de reacție se încălzește la 50 ± 0,5°C; se introduce continuu, timp de o ora, un amestec de apa oxigenata si acid sulfuric, astfel ca reacția sa decurgă la raport molar MBT: H2O2:H2SO4 de 1:0,65:0,5, pH=8,5 si potențial redox, indicat de un sistem de electrozi de Pt - calomel de +260 : +270 mV. Definitivarea reacției se realizează la/?H=2...3, timp de 30 min, si potențial redox negativ, prelucrarea suspensiei facindu-se in mod cunoscut.

Description

Invenția se referă la un procedeu de preparare a benztiazolildisulfurii. Acest produs este folosit drept accelerator de vulcanizare pentru cauciucul natural și sintetic, singur sau în combinație cu alți acceleratori de tip tiazoli, tiurami sau arilguanidină.

Este cunoscut procedeul de oxidare a mercaptobenztiazolului cu apă oxigenată în prezența unui acid mineral, descris în brevetele US nr. 2024567, 2024575.

Cu toate ca se obține un produs foarte pur, cu randamente ridicate, procedeul are dezavantajul că masa de reacție spumează excesiv în timpul sintezei și astfel se obține un precipitat foarte fin, greu filtrabil și foarte greu de spălat.

De asemenea, se cunoaște procedeul de oxidare a 2- mercaptobenztiazolului cu apă oxigenată și acid mineral, în prezență de solvent tricloretilenă, dimetilacetamidă (brevet JP nr. 80160040). Dezavantajul acestui procedeu constă în obținerea unui produs de oxidare, benztiazolildisulfură, sub formă de granule, de dimensiuni variabile, între 10...0,15 mm, care includ în ele produs netransformat,

2-mercaptobenztiazol.

Benztiazolildisulfura obținută prin acest procedeu are un punct de topire scăzut, iar conținutul în 2-mercaptobenztiazol liber este peste 5%. Un alt dezavantaj al acestui procedeu este și faptul ca solventul folosit, de exemplul tricloretilena, rămâne pe suprafața particolei de precipitat, chiar după spălare cu apă (solubilitatea tricloretilenei în apă fiind scăzută), făcând imposibilă recuperarea ei pentru redrcularea în proces.

De asemenea, este cunoscut și procedeul de obținere a benztiazoliltrisulfurii prin oxidarea 2-mercaptobenztiazolului în suspensia apoasă cu apă oxigenată în prezență de add etilendiaminotetraacetic (brevet FR nr. 2433520).

Dezavantajul acestui procedeu este timpul de reacție de ordinul orelor, în special la temperaturi mai scăzute, de exemplu 35...40°C. Chiar în aceste condiții, produsul dibenztiazolildisulfura, ca2 re se obține, are un conținut ridicat de 2-mercaptobenztiazol liber.

Procedeul conform invenției constă în oxidarea mercaptobenztiazolului cu apă oxigenată și se realizează prin adăugarea unui amestec de alcooli și acizi grași cu grad mic de etoxilare, solubilizați în izopropanol și izobutanol în cantitate de 0,2...1% față de masa de reacție, la soluția de sare de sodiu a mercaptobenztiazolului, după care masa de reacție se încălzește la 50 ± 0,5°C și se introduce în sistem continuu, timp de o oră, un amestec de apă oxigenată și acid sulfuric, astfel ca oxidarea să decurgă la raport molar MBT: H2O2: H2SO4 de 1 : 0,65 : 0,5, pH = 8,5, la temperatura de 50°C, potențial redox, măsurat cu un sistem de electrozi Pt calomel de +260 : +270 mV, după care se definitivează reacția, timp de 30 min, la pH = 2...3 și potențial redox negativ, iar prelucrarea suspensiei se face în mod cunoscut

Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje:

- se obține benztiazolildisulfura, cu o bună dispersabilitate în cauciucul natural și sintetic;

- reacția de oxidare a 2-mercaptobenztiazolului cu apă oxigenată decurge fără spumare;

- se obține un produs ușor de filtrat și spălat;

- productivitate ridicată a utilajului.

Procedeul este ilustrat printr-un exemplu de realizare.

Intr-un reactor din sticlă de capacitate 2,5 1, prevăzut cu agitator cu paleți, termometru pentru măsurarea temperaturii, sistem de măsurare a pH- ului și a potențialului redox, dispozitiv de alimentare a reactanților, baie termostatată ±0,5°C, s-au introdus 580 ml sare de sodiu, solubilă în apă a 2-mercaptobenztiazolului, care conține 63,8 g 2- mercaptobenztiazol,pH ~ 9...9,5, potențial redox măsurat cu sistem de electrozi Pt-calomel

180...220 mV. Se introduc sub agitare 3,5 g antispumant, amestec de alcooli grași, cu grad mic de etoxilare, solubilizați în solvent izobutanol. Se încălzește masa de reacție la 50 ± 0,5 °C și se adaugă în timp de 1 h, un amestec de 28 g apă oxigenată, concentrație 30%, cu 100 g acid sulfuric 20%. Temperatura este menținută la 50°C. Pe tot parcursul reacției, pH-ul se menține la 8,5. La sfârșitul adăugării reactanților, pH-ul scade la

2.. .3, iar potențialul redox scade de la

260.. .270 mV, în timpul reacției la -300 mV. Reacția se definitivează încă 30 de min la aceleași valori de temperatură și pH.

Se filtrează supensia obținută; precipitatul se spală cu 700 ml apă, se stoarce și se usucă de la 80 la 100 °C.

Se obțin 61 g dibenztiazolildisulfură cu punct de topire 168...177°C, al cărui conținut în 2-mercaptobenztiazol liber este de 1,92%.

Randamentul în raport cu 2-mercaptobenztiazolul este de 96%.

Claims (1)

1. Procedeu de fabricație a benztiazolildisulfiirii, prin oxidarea mercaptobenztiazolului cu apă oxigenată, caracterizat prin aceea ca la soluția de sare de sodiu a mercaptobenztiazolului, se adaugă un amestec de alcooli și acizi grași, cu grad mic de etoxilare, solubilizați în izopropanol sau în izobutanol, în cantitate de 0,2...1% față de masa de reacție, după care se încălzește la 50± 0,5°C și se introduce în sistem continuu, timp de 1 h, un amestec de apă oxigenată și acid sulfuric, astfel ca oxidarea să decurgă la raport molar MBT: H2O2* H2SO4 de 1: 0,65 : 0,5, pH = 8,5, temperatura de 50°G, potențial redox măsurat cu un sistem de electrozi Pt - calomel de 260 mV : 270 mV, după care reacția se definitivează timpde30min,lapH = 2..3 și potențial redox negativ, iar prelucrarea suspensiei se face în mod cunoscut