一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法。该方法包括以下步骤：步骤S1：将饱和无机碱溶液与苯胺混合，搅拌后分次加入CS2，回流恒温反应至回流停止，降温让物料充分结晶，得苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐晶体粗品，然后依次进行过滤、洗涤、干燥，得白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐；步骤S2：向白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐中加入质量百分数为98％的H2SO4溶液，升温使白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐溶解，加入卤化钠，保温反应后，加水，搅拌条件下缓慢降温，物料逐渐结晶析出，得MBT晶体粗品，而后，对MBT晶体粗品依次进行过滤、水洗、干燥，得到黄色固体MBT。本申请极大的降低了安全风险。请极大的降低了安全风险。请极大的降低了安全风险。

【技术实现步骤摘要】
一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法


[0001]本专利技术涉及精细化工领域，特别涉及一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法。

技术介绍

[0002]橡胶促进剂MBT是一种通用型促进剂，广泛用于各种橡胶，在天然胶和一般合成胶中，具有快速硫化促进作用。除此之外，橡胶促进剂MBT还具有一定的增塑性和防老性，在利用氯丁橡胶制备橡胶制品的过程中可作延缓剂。它的衍生物如：CZ、NS、DZ等具有更优良的橡胶硫化促进性能，这些衍生物主要用于制造轮胎、内胎、胶带、胶鞋和工业制品等，是橡胶硫化促进剂领域的龙头产品。
[0003]目前，橡胶促进剂M的合成路线主要有苯胺法、硝基苯法、邻硝基氯苯法等，工业生产上一般使用的橡胶促进剂M的生产方法主要是苯胺法，但是，现有技术中的苯胺法一般是将苯胺、硫磺、二硫化碳在高温(260
‑
290℃)、高压(9
‑
11MPa)下反应得到粗品橡胶促进剂MBT。这种方法存在极高的安全风险，对生产设备的要求特别高，反应容器、管道等都需达到三类容器标准，属于特种设备。而且，这种方法生产过程中还会产生大量的剧毒硫化氢气体，需要大量的投资用于对硫化氢气体进行处理。
[0004]为克服这些不利条件，本专利技术提供了一种在常压下即可合成橡胶促进剂MBT的工艺方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了弥补现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法。
[0006]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0007]一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法，包括以下步骤：
[0008]步骤S1：将饱和无机碱溶液与苯胺混合，搅拌一定时间后，分次加入CS2，回流恒温反应，回流停止时，反应结束，而后降温让物料充分结晶，得苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐晶体粗品，将苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐晶体粗品依次进行过滤、洗涤、干燥，得白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐；
[0009]步骤S2：向白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐中加入质量百分数为98％的H2SO4溶液，升温使白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐溶解，加入卤化钠，保温反应后，加水，搅拌条件下缓慢降温，物料逐渐结晶析出，得MBT晶体粗品，而后，对MBT晶体粗品依次进行过滤、水洗、干燥，得到黄色固体MBT。
[0010]优选地，步骤S1中，所述无机碱溶液为饱和Na2CO3溶液或饱和K2CO3溶液。
[0011]优选地，步骤S1中，苯胺与CS2的摩尔比为1:(0.9～2.0)，饱和无机碱溶液的加入体积是苯胺与CS2体积之和的2
‑
3倍。
[0012]优选地，步骤S1中，苯胺与CS2的摩尔比为1:(1.0～1.3)。
[0013]优选地，步骤S1中，饱和无机碱溶液与苯胺混合后，搅拌10
‑
20min后，分次加入
CS2；回流恒温反应的温度为30～60℃，回流恒温反应至回流结束后，降温至
‑
5～20℃并保持60～120min，让物料充分结晶，得苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐晶体粗品。
[0014]优选地，步骤S1中，回流恒温反应的温度为40～55℃，回流恒温反应至回流结束后，降温至0～10℃并保持60～90min，让物料充分结晶，得苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐晶体粗品。
[0015]优选地，步骤S1中，分次加入CS2是指分2
‑
5次加入CS2。
[0016]优选地，步骤S1和步骤S2中，洗涤温度控制范围0～10℃。
[0017]优选地，步骤S2中，白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐与质量百分数为98％的H2SO4溶液的摩尔比为1:(2～6)，溴化钠的加入量是质量百分数为98％的H2SO4溶液质量的1
‰‑5‰
；向白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐中加入质量百分数为98％的H2SO4溶液，升温至60～100℃使白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐溶解，而后保温60～100℃，反应120
‑
300min。
[0018]优选地，步骤S2中，苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐与质量百分数为98％的H2SO4溶液的摩尔比为1:(3～5)；向白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐中加入质量百分数为98％的H2SO4溶液，升温至70～90℃使苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐溶解，而后保温75～95℃，反应180
‑
240min。
[0019]优选地，步骤S2中，向反应物中加入水的体积与质量百分数为98％的H2SO4溶液体积比为(1.5
‑
3):1。
[0020]优选地，步骤S2中，在搅拌条件下缓慢降温至30～60℃，搅拌条件为搅拌速度80
‑
120r/min，搅拌时间40
‑
80min。
[0021]优选地，步骤S2中，所述卤化钠为溴化钠或者碘化钠。
[0022]本专利技术的技术效果：
[0023]本专利技术提供了一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法，本工艺方法可完全在常压下进行，且整个工艺中涉及到的温度设置均不高于100℃，相较于现有技术中苯胺、硫磺、二硫化碳在高温(260
‑
290℃)、高压(9
‑
11MPa)下反应得到粗品橡胶促进剂MBT的工艺，本申请极大的降低了安全风险，而且，通过本申请所述方法制备的橡胶促进剂MBT产品以苯胺计收率达到86％以上，橡胶促进剂MBT产品的初熔点为171.5℃，纯度达到了97.5％以上。质量优于GB/T11407
‑
2013的要求。本申请以饱和无机碱溶液为饱和Na2CO3溶液为例介绍一下，本申请的反应原理，反应原理如下所示：
[0024][0025]本申请中苯胺与CS2反应生成式1所示的中间产物，式1所示的中间产物不稳定，会
发生自身聚合，生成对称的式2所示的二硫化物，在无机碱的碱性条件下，式2所示的二硫化物的二硫键会发生断裂，生成式3所示的中间产物，式3所示的中间产物在浓H2SO4和NaX的作用下生成式4所示的中间产物，式4所示的中间产物上S和N上电子发生重排生成中间产物5，进一步生成MBT
‑
金属盐，在酸性条件下MBT
‑
金属盐转化成MBT。该上述反应路线中，各个步骤均可在常温下即可进行。
附图说明
[0026]图1至图4分别为实施例1
‑
4制备的黄色固体MBT的液相色谱图。
具体实施方式：
[0027]实施例1
[0028]一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法，包括以下步骤：
[0029]步骤S1：将搅拌装置、回流冷凝器和反应器组装连接起来，具体来说就是反应器连接搅拌装置，反应器顶部的上升气口连接回流冷凝器的进料口，回流冷凝器的出液口通过回流管与反应器的回流口连接，然后向反应器里加入饱和Na2CO3溶液500ml，然后加入158g的苯胺，搅拌10分钟后，分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：将饱和无机碱溶液与苯胺混合，搅拌一定时间后，分次加入CS2，回流恒温反应，回流停止时，反应结束，而后降温让物料充分结晶，得苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐晶体粗品，将苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐晶体粗品依次进行过滤、洗涤、干燥，得白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐；步骤S2：向白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐中加入质量百分数为98％的H2SO4溶液，升温使白色固体苯基二硫代氨基甲酸碱金属盐溶解，加入卤化钠，保温反应后，加水，搅拌条件下缓慢降温，物料逐渐结晶析出，得MBT晶体粗品，而后，对MBT晶体粗品依次进行过滤、水洗、干燥，得到黄色固体MBT。2.根据权利要求1所述的一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法，其特征在于：步骤S1中，所述无机碱溶液为饱和Na2CO3溶液或饱和K2CO3溶液。3.根据权利要求1所述的一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法，其特征在于：步骤S1中，苯胺与CS2的摩尔比为1:(0.9～2.0)，饱和无机碱溶液的加入体积是苯胺与CS2体积之和的2
‑
3倍。4.根据权利要求1所述的一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法，其特征在于：步骤S1中，苯胺与CS2的摩尔比为1:(1.0～1.3)。5.根据权利要求1所述的一种常压合成橡胶促进剂MBT的工艺方法，其特征在于：步骤S1中，饱和无机碱溶液与苯胺混合后，搅拌10
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20min后，分次加入CS2；回流恒温反应的温度为30～60℃，回流恒温反应至回流结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，朱国旭，谢春生，刘传红，齐步金，张怀猛，时建华，
申请(专利权)人：山东尚舜化工有限公司，
类型：发明
国别省市：