一种减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法技术

本发明专利技术提供了一种减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，首先将含硫硅烷偶联剂和C5‑C8醇混合，加入负载型氧化铝催化剂进行反应，从而将含硫硅烷偶联剂中的乙醇蒸出，反应结束后进行减压蒸馏至没有馏分流出，此部分操作可将含硫硅烷偶联剂中的残留的乙醇和未反应的C5‑C8醇蒸出，最后冷却，过滤，即得排除乙醇的含硫硅烷偶联剂；此外，负载型氧化铝催化剂可促进含硫硅烷偶联剂和C5‑C8醇的反应，使得含硫硅烷偶联剂中的乙醇被大量的置换，从而能减少含硫硅烷偶联剂中的乙醇含量，同时由于负载型氧化铝催化剂为固体型催化剂，后处理只需过滤即可。

【技术实现步骤摘要】
一种减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法
本专利技术涉及减少硅烷偶联剂中乙醇含量的方法，具体涉及一种减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法。
技术介绍
含硫硅烷偶联剂是橡胶工业中常用的一种助剂，其可以改善橡胶与填料(如炭黑、白炭黑)之间的相容性，提高橡胶产品的综合性能。以汽车轮胎为例，含硫硅烷偶联剂的加入可以显著改善轮胎的抗湿滑性、耐磨性和生热性等性能。目前，汽车轮胎行业中，使用最广泛的含硫硅烷偶联剂为双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物，该含硫硅烷偶联剂又称Si-69，其中的多硫键可以参与橡胶硫化，硅烷氧基可以与填料表面发生反应而键合，在填料与橡胶间起到了“分子桥”的作用。其他应用较广泛的含硫硅烷偶联剂还包括γ-巯丙基三乙氧基硅烷和双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物，此两种含硫硅烷偶联剂均可以起到Si-69类似作用。综上，含硫硅烷偶联剂不仅可以实现无机粒子改性和接枝聚合物的联合应用达到对聚合物基体进行改性的成效，而且其多硫键可以参与橡胶硫化，从而提高橡胶的动态弯曲性能，因而成为研发的热点。但由于含硫硅烷偶联剂分子中通常含有6个乙醇基团，其在橡胶混炼过程中，含硫硅烷偶联剂分子中乙醇基团与橡胶中的填料(如：白碳黑)发生反应，形成硅-氧-硅键，乙醇被释放出来，给安全、劳动卫生和环境保护带来危害。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有的含硫硅烷偶联剂在橡胶混炼过程中，乙醇被释放出来，给安全、劳动卫生和环境保护带来危害的缺陷，进而提供了一种减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为:本专利技术提供一种减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，包括如下步骤:(1)将含硫硅烷偶联剂和C5-C8醇混合，加入负载型氧化铝催化剂，形成反应体系，将所述反应体系于80～110℃下反应5～10h，停止反应；所述含硫硅烷偶联剂与所述C5-C8醇的摩尔比为1:(3～5)；(2)将所述步骤(1)中停止反应后的反应体系于-0.09～-0.01MPa，100℃～120℃的温度下减压蒸馏至没有馏分流出，冷却至-20℃～0℃，过滤；其中，所述步骤(1)中，所述负载型氧化铝催化剂的制备方法如下:配制可溶性金属盐的水溶液，将所述水溶液加入到铝溶胶中，得到活性组分前驱体溶液，采用所述活性组分前驱体溶液浸渍氧化铝球形载体，而后干燥、焙烧，即制得所述负载型氧化铝催化剂。优选地，所述步骤(1)中，所述反应的过程中产生的乙醇随时被蒸出。优选地，所述步骤(1)中，所述C5-C8醇为2-乙基己醇、戊醇或己醇。所述负载型氧化铝催化剂的制备方法中，单位质量份的所述氧化铝球形载体所需的所述活性组分前驱体溶液的体积份为0.5～5，优选2～4；所述质量份与所述体积份的关系为g/mL。优选地，所述负载型氧化铝催化剂的制备方法中，浸渍的次数为2～4次，优选3次，每次浸渍所需的时间为0.5～1.0h，优选0.6～0.8h。所述负载型氧化铝催化剂的制备方法中，所述活性组分以金属计为铂或钯。所述负载型氧化铝催化剂的制备方法中，所述水溶液中可溶性金属盐的质量百分含量为3～20％，优选5～10％。所述负载型氧化铝催化剂的制备方法中，所述水溶液与所述铝溶胶的质量之比为1:(5～10)，优选1:(6～9)。所述负载型氧化铝催化剂的制备方法中，干燥温度为60～90℃，优选70～80℃，时间为2～3h；焙烧温度为300～450℃，优选350～400℃，时间为2～3h。本专利技术的上述技术方案具有如下优点:1、本专利技术所述的减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，首先将含硫硅烷偶联剂和C5-C8醇混合，加入负载型氧化铝催化剂进行反应，从而将含硫硅烷偶联剂中的乙醇蒸出，反应结束后进行减压蒸馏至没有馏分流出，此部分操作可将含硫硅烷偶联剂中的残留的乙醇和未反应的C5-C8醇蒸出，最后冷却，过滤，即得排除乙醇的含硫硅烷偶联剂；此外，负载型氧化铝催化剂可促进含硫硅烷偶联剂和C5-C8醇的反应，使得含硫硅烷偶联剂中的乙醇被大量的置换，从而能减少含硫硅烷偶联剂中的乙醇含量，同时由于负载型氧化铝催化剂为固体型催化剂，后处理只需过滤即可。经测定，经本专利技术方法处理后的含硫硅烷偶联剂的乙醇基团的含量较少至96％以上，其在橡胶混炼过程中几乎不释放出乙醇，有利于操作人员的身体健康和环境保护，提高了橡胶混炼工艺的安全性。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本实施例提供的减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，包括如下步骤:负载型氧化铝催化剂的制备配制质量百分含量为20％的硝酸钯水溶液，然后将上述硝酸钯水溶液加入到铝溶胶中混合均匀，所述硝酸钯水溶液与所述铝溶胶的质量比为1：5，得到活性组分前驱体溶液；取50g氧化铝球形载体浸渍于200mL上述活性组分前驱体溶液，浸渍4次，每次浸渍时间为0.5h，自然晾干，经60℃干燥3.0h后，经450℃焙烧2h，得到负载型氧化铝催化剂；减少含硫硅烷偶联剂中乙醇在配有搅拌器、温度计和蒸馏冷凝器的三口烧瓶中加入538g(1mol)双(三乙氧基丙基)四硫化物和650g(5.0mol)二乙基己醇，在搅拌下加入1g负载型氧化铝催化剂形成反应体系，将该反应体系于80℃下反应10h，将反应过程中的乙醇随时蒸出，停止反应，而后于-0.01MPa真空、100℃的温度下进行减压蒸馏至没有馏分流出，而后冷却至-20℃，放置过夜，过滤，得到减少乙醇含量的含硫硅烷偶联剂，经检测，含硫硅烷偶联剂中乙醇基团的含量较少了96％。实施例2本实施例提供的减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，包括如下步骤:负载型氧化铝催化剂的制备配制质量百分含量为3％的硝酸铂水溶液，然后将上述硝酸铂水溶液加入到铝溶胶中混合均匀，所述硝酸铂水溶液与所述铝溶胶的质量比为1：10，得到活性组分前驱体溶液；取50g氧化铝球形载体浸渍于25mL上述活性组分前驱体溶液，浸渍2次，每次浸渍时间为1.0h，自然晾干，经90℃干燥2.0h后，经300℃焙烧3h，得到负载型氧化铝催化剂；减少含硫硅烷偶联剂中乙醇在配有搅拌器、温度计和蒸馏冷凝器的三口烧瓶中加入474g(1mol)双(三乙氧基丙基)二硫化物和264g(3mol)戊醇，在搅拌下加入1g负载型氧化铝催化剂形成反应体系，将该反应体系于110℃下反应5h，将反应过程中的乙醇随时蒸出，停止反应，而后于-0.09MPa真空、120℃的温度下进行减压蒸馏至没有馏分流出，而后冷却至0℃，放置过夜，过滤，得到减少乙醇含量的含硫硅烷偶联剂，经检测，含硫硅烷偶联剂中乙醇基团的含量较少了97％。实施例3本实施例提供的减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，包括如下步骤:负载型氧化铝催化剂的制备配制质量百分含量为5％的硝酸钯水溶液，然后将上述硝酸钯水溶液加入到铝溶胶中混合均匀，所述硝酸钯水溶液与所述铝溶胶的质量比为1：9，得到活性组分前驱体溶液；取50g氧化铝球形载体浸渍于100mL上述活性组分前驱体溶液，浸渍3次，每次浸渍时间为0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，其特征在于，包括如下步骤:(1)将含硫硅烷偶联剂和C5‑C8醇混合，加入负载型氧化铝催化剂，形成反应体系，将所述反应体系于80～110℃下反应5～10h，停止反应；所述含硫硅烷偶联剂与所述C5‑C8醇的摩尔比为1:(3～5)；(2)将所述步骤(1)中停止反应后的反应体系于‑0.09～‑0.01MPa，100℃～120℃的温度下减压蒸馏至没有馏分流出，冷却至‑20℃～0℃，过滤；其中，所述步骤(1)中，所述负载型氧化铝催化剂的制备方法如下:配制可溶性金属盐的水溶液，将所述水溶液加入到铝溶胶中，得到活性组分前驱体溶液，采用所述活性组分前驱体溶液浸渍氧化铝球形载体，而后干燥、焙烧，即制得所述负载型氧化铝催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，其特征在于，包括如下步骤:(1)将含硫硅烷偶联剂和C5-C8醇混合，加入负载型氧化铝催化剂，形成反应体系，将所述反应体系于80～110℃下反应5～10h，停止反应；所述含硫硅烷偶联剂与所述C5-C8醇的摩尔比为1:(3～5)；(2)将所述步骤(1)中停止反应后的反应体系于-0.09～-0.01MPa，100℃～120℃的温度下减压蒸馏至没有馏分流出，冷却至-20℃～0℃，过滤；其中，所述步骤(1)中，所述负载型氧化铝催化剂的制备方法如下:配制可溶性金属盐的水溶液，将所述水溶液加入到铝溶胶中，得到活性组分前驱体溶液，采用所述活性组分前驱体溶液浸渍氧化铝球形载体，而后干燥、焙烧，即制得所述负载型氧化铝催化剂。2.根据权利要求1所述的减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述反应的过程中产生的乙醇随时被蒸出。3.根据权利要求1或2所述的减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述C5-C8醇为2-乙基己醇、戊醇或己醇。4.根据权利要求1所述的减少含硫硅烷偶联剂中乙醇的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杏云，赵亮，李明，
申请(专利权)人：德州智南针知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37