橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，涉及橡胶硫化技术领域，上述制备方法采用己内酰胺与一氯化硫为反应物，且己内酰胺兼做缚酸剂，以石油醚为溶剂，经溶解、缩合等反应合成得到N,N'二硫代二己内酰胺(DTDC)，该方法制得的DTDC纯度达99％以上，初熔点133℃以上，收率95％以上。且该制备方法原材料己内酰胺回收后可循环再用，溶剂石油醚易于蒸馏，也可回收再用。因此，本发明专利技术从原材料到生产用水均实现了循环再用，是典型的清洁生产工艺。该方法有效缓解了现有DTDC制备方法产品质量及收率较低，原料己内酰胺消耗量大，以及加工废水污染环境的问题，充分满足了节能环保的生产要求。

Preparation of rubber vulcanization accelerator DTDC

The invention provides a preparation method of rubber vulcanization accelerator DTDC, which relates to the field of rubber vulcanization. The preparation method uses caprolactam and sulphur one as reactant, caprolactam and acid binding agent, petroleum ether as solvent, and N, N'two thiosulfide two caprolactam (DTDC) by the reaction of dissolution and condensation. The purity of DTDC prepared by this method is over 99%, and the initial melting point is above 133 C, and the yield is above 95%. The raw material caprolactam can be recycled after recycling, and the solvent petroleum ether can be easily distilled or recycled. Therefore, the invention realizes recycling from raw materials to water for production, and is a typical clean production process. This method effectively alleviates the problems of low quality and yield of the existing DTDC preparation methods, large consumption of caprolactam and polluted environment for processing wastewater, and fully satisfies the production requirements of energy conservation and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法
本专利技术涉及橡胶硫化
，尤其是涉及一种橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法。
技术介绍
随着橡胶产业的迅猛发展，橡胶硫化剂的使用也越来越广泛。新型硫化剂N,N'二硫代二己内酰胺(商品名DTDC)作为重要的橡胶硫化剂，具有操作安全，不喷霜，不变色，不污染等优点，且硫化胶耐热，耐老化性能好，与N,N'二硫代二玛琳(商品名DTDM)相比具有以下优点：1)、DTDC保持了DTDM橡胶硫化剂所具有的良好的耐热和耐老化性能的同时，DTDC在硫化时与加入的硫磺在橡胶分子间形成单硫键和双硫键，这种橡胶硫化网络结构可赋予硫化胶优良的耐热性、耐压缩性和高定伸应力。2)、实验表明，在145℃硫化温度下，添加DTDC的硫化胶相比DTDM试样具有较高的拉伸强度。而且，添加DTDC后的硫化胶提高了抗硫化返原能力，压缩永久变形变化相对较小。3)、以天然橡胶为基体，考察DTDC为硫化剂和DTDM为硫化剂对混炼胶性能的影响，通过实验结果比对可得，添加了DTDC的混炼胶平坦转矩更大，门尼烧焦时间更长，加工安全性更好，拉伸性能提高显著，耐热抗老化性能增强，抗返原能力提高，而且DTDC的加入不会影响混炼胶的加工特性。更重要的是DTDM在硫化过程中可能产生致癌物质亚硝胺，已被部分国家禁止使用。而DTDM作为一种环保型硫化剂越来越受到了人们的重视。但是现有DTDC的制备方法，其报道产率为理论产量的75％以下，纯度96％以下，且尚未有实际性生产报告，还处于实验性论证阶段。如此低的收率归因于原料难以转化为目标产物，副产物多，在反应完成后难以从复杂产物中较为全面地的提取目标产物(反应副产物涉及聚合产物、醛酮缩合产物、难于环合反应等)。同时，现有的DTDC合成方法，普遍采用甲苯、二氯乙烷、DMF、乙酸乙酯、正庚烷'120#溶剂油等溶剂，存在溶剂毒性较大或难回收的问题，采用碱性缚酸剂如，N-甲基咪唑、三乙胺、吡啶等，产品质量及收率极低，原料己内酰胺消耗量大，且生产过程产生大量废水，吨产品产生废水量在18吨以上。因此，研究开发出一种具有更高收率和纯度的DTDC制备方法，且该方法具有原料可循环利用、洁净环保的优点，以缓解现有DTDC制备方法产品质量及收率较低，原料己内酰胺消耗量大，以及加工废水污染环境的问题，变得十分必要和迫切。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，所述制备方法采用己内酰胺与一氯化硫为反应物，且己内酰胺兼做缚酸剂，以石油醚为溶剂，经溶解、缩合等反应合成得到N,N'二硫代二己内酰胺(DTDC)，该方法制得的DTDC纯度达99％以上，初熔点133℃以上，收率95％以上。本专利技术提供的，一种橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将熔融的己内酰胺充分搅拌溶解于石油醚中，随后缓慢滴加一氯化硫，滴加后搅拌反应合成含有DTDC的溶液。进一步的，所述己内酰胺与石油醚的质量比为1：3～6；优选的，所述己内酰胺与石油醚的质量比为1：3.5～4；进一步的，所述己内酰胺充分搅拌溶解于石油醚中的搅拌温度为30～45℃，搅拌时间为0.5～2h。更进一步的，所述石油醚为60#石油醚。进一步的，所述一氯化硫与己内酰胺的质量比为1：4～8；优选的，所述一氯化硫与己内酰胺的质量比为1：4～4.5。进一步的，所述滴加一氯化硫的温度为30～45℃，滴加时间为3～6h。进一步的，所述滴加后搅拌反应的时间为1～4h。进一步的，所述制备方法还包括将搅拌反应合成的含有DTDC的溶液进行分离的步骤，所述分离的步骤包括在含有DTDC的溶液中加入水相搅拌，待固体物料转入水相后静置分层，收集下层溶液后固液分离得到固体物料，随后对固体物料进行水洗干燥，得到DTDC；优选的，将静置分层后的上层溶液进行回收，得到石油醚；更优选的，将下层溶液进行固液分离后的分离液进行回收得到己内酰胺。更进一步的，所述水相的温度为40～55℃；优选的，所述水相为40～55℃的蒸馏水。更进一步的，所述静置分层的时间为1～3h；优选的，所述步骤(b)中静置分层的时间为2～2.5h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，所述制备方法采用己内酰胺与一氯化硫为反应物，且己内酰胺兼做缚酸剂，以石油醚为溶剂，经溶解、缩合等反应合成得到N,N'二硫代二己内酰胺(DTDC)，该方法制得的DTDC纯度达99％以上，初熔点133℃以上，收率95％以上。该方法有效缓解了现有DTDC制备方法产品质量及收率较低，原料己内酰胺消耗量大，以及加工废水污染环境的问题，充分满足了节能环保的生产要求。具体实施方式下面将结合实施例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。根据本专利技术的一个方面，一种橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将熔融的己内酰胺充分搅拌溶解于石油醚中，随后缓慢滴加一氯化硫，滴加后搅拌反应合成含有DTDC的溶液。本专利技术采用的主要原材料简介如下：己内酰胺：外观为白色薄片或熔融体，相对密度D20(20℃)1.01g/cm3，熔点68-71℃，沸点270℃，闪点152℃，溶于水、氯化溶剂、石油烃、环己烯、苯、甲醇、乙醇、乙醚。受热时起聚合反应，与乙酸和三氧化氮混合物反应爆炸，热分解排出有毒氮氧化物烟雾。遇高热、明火或氧化剂接触，有引起燃烧的危险。受高热分解，产生有毒的氮氧化物。粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定的浓度时，遇火星发生爆炸。燃烧分解产物有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。一氯化硫：浅黄色油状液体，有特殊气味。相对密度D20(20℃)1.640～1.687g/cm3，沸点137.1℃，熔点-80℃。不溶于水，在空气中发烟雾，对黏膜有刺激性。能与苯、醚、三氯甲烷和四氯化碳等多种有机溶剂相混溶，遇水、醇即分解。石油醚是无色透明液体，有煤油气味。主要为戊烷和己烷的混合物。不溶于水，溶于无水乙醇、苯、氯仿、油类等多数有机溶剂。易燃易爆，与氧化剂可强烈反应。主要用作溶剂和油脂处理。通常用直馏汽油经分馏、加氢或其他方法制得。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。在空气中燃烧火焰明亮且有浓烈的黑烟，完全燃烧时不产生任何烟雾。与氧化剂能发生强烈反应。高速冲击、流动、激荡后可因产生静电火花放电引起燃烧爆炸。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇货源会着火回燃。本专利技术提供的一种橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，所述制备方法采用己内酰胺与一氯化硫为反应物，且己内酰胺兼做缚酸剂，以石油醚为溶剂，经溶解、缩合等反应合成得到N,N'二硫代二己内酰胺(DTDC)，该方法制得的DTDC纯度达99％以上，初熔点133℃以上，收率95％以上。本专利技术的主要化学反应方程式如下：注：一氯化硫，又名二氯化二硫。参见《印刷工业化学药品手册》，杜二立编著，轻工业出版社出版，出版日期1989年，第1页。优选的，所述己内酰胺加热熔融的温度为70～80℃；更优选的，所述己内酰胺加热熔融的温度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将熔融的己内酰胺充分搅拌溶解于石油醚中，随后缓慢滴加一氯化硫，滴加后搅拌反应合成含有DTDC的溶液。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将熔融的己内酰胺充分搅拌溶解于石油醚中，随后缓慢滴加一氯化硫，滴加后搅拌反应合成含有DTDC的溶液。2.根据权利要求1所述的橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，其特征在于，所述己内酰胺与石油醚的质量比为1：3～6；优选的，所述己内酰胺与石油醚的质量比为1：3.5～4。3.根据权利要求1所述的橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，其特征在于，所述己内酰胺充分搅拌溶解于石油醚中的搅拌温度为30～45℃，搅拌时间为0.5～2h。4.根据权利要求1～3任一项所述的橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，其特征在于，所述石油醚为60#石油醚。5.根据权利要求1所述的橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，其特征在于，所述一氯化硫与己内酰胺的质量比为1：4～8；优选的，所述一氯化硫与己内酰胺的质量比为1：4～4.5。6.根据权利要求1所述的橡胶硫化促进剂DTDC的制备方法，其特征在于，所述滴加一氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：史宗浩，谭西良，马胜峰，王志强，邵明锐，宋风朝，王飞，郭同新，
申请(专利权)人：蔚林新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41