一种氧气氧化法合成促进剂MBTS（DM）的方法技术

本发明专利技术公开了一种氧气氧化法合成促进剂MBTS(DM)的方法。本发明专利技术包括以下步骤：向熔融态的MBT中依次加入主催化剂和助催化剂，所述主催化剂4,8

【技术实现步骤摘要】
一种氧气氧化法合成促进剂MBTS(DM)的方法


[0001]本专利技术涉及属于橡胶硫化促进剂MBTS(DM)生产工艺
，具体涉及一种氧气氧化法合成促进剂MBTS(DM)的方法。

技术介绍

[0002]目前，国内外生产橡胶硫化促进剂MBTS(DM)的主要工艺有亚硝酸钠法、溶剂法和双氧水钠盐法。亚硝酸钠法成本低，对设备要求不高，但是，产生的氮氧化物难以处理，污染环境，面临着淘汰的局面；溶剂法虽属环保工艺，但吨产品溶剂消耗在50kg以上，污染环境，同时能耗大，生产成本偏高；双氧水钠盐法工艺也虽是环保工艺、产品质量好，但是会产生大量的废水和废盐，给企业增加了较大的环保风险，且后续“三废”处理费用高。
[0003]为此，本专利技术开发了一种环保性较佳的利用氧气氧化法合成促进剂MBTS(DM)的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种氧气氧化法合成促进剂MBTS(DM)的方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种氧气氧化法合成促进剂MBTS(DM)的方法，包括以下步骤：向熔融态的MBT中依次加入主催化剂和助催化剂，所述主催化剂4,8
‑
二羟基喹啉
‑2‑
甲酸，所述助催化剂为可进行氧化还原反应的金属催化剂，升温至一定温度后，向供氧系统中通入一定压力的氧气，而后氧气在供氧系统和反应釜中循环流动，当反应釜中的压力不再降低时，反应结束，得反应产物；而后将反应产物依次进行过滤、降温、干燥、粉碎、过筛，得MBTS(DM)产品。当反应釜中的压力不再降低时，表明供氧系统中的氧气不再有消耗，因此，当反应釜中的压力不再降低时，即为反应结束的时间。
[0007]优选地，所述助催化剂为氧化锰、氧化铁和氧化亚铜中的一种或多种。
[0008]优选地，4,8
‑
二羟基喹啉
‑2‑
甲酸的添加量占MBT质量的1
‰
—2
‰
；助催化剂的添加量占MBT质量的0.1
‰
—0.2
‰
。
[0009]优选地，升温至170—180℃后，向供氧系统中通入一定压力的氧气。
[0010]优选地，向供氧系统中通入压力为0.1MPa
‑
1.0MPa的氧气。
[0011]优选地，所述供氧系统包括氧气存储罐、管道和高压泵，所述氧气存储罐通过管道分别固定连接反应釜和氧气气源，连接氧气存储罐和氧气气源的管道上固定设有控制阀门，所述反应釜通过管道固定连接高压泵，所述高压泵通过管道固定连接氧气存储罐；供氧系统中通入压力为0.1MPa
‑
1.0MPa的氧气后，启动高压泵，高压泵使得氧气在供氧系统中循环流动。
[0012]优选地，所述熔融态的MBT为通过酸碱法或溶剂法提纯而得到的成品，并将成品在温度是170
‑
180℃之间熔融而得到的。
[0013]有益技术效果
[0014]本专利技术采用氧气、主催化剂(4,8
‑
二羟基喹啉
‑2‑
甲酸)和助催化剂(可进行氧化还原反应的金属催化剂)进行氧化合成，属清洁环保工艺。本专利技术制备MBTS(DM)产品的纯度和质量均达到理想效果，且回收的催化剂可重复利用。
[0015]本专利技术通过反应路线和工艺参数设计，彻底解决了以熔融态的MBT为原料合成MBTS(DM)工艺的瓶颈，是一种新型清洁环保工艺。该新型绿色环保工艺对溶剂法得到的纯度低的MBT同样适用。对于溶剂法得到的MBT，利用本申请所述方法合成得到的MBTS(DM)产品的初熔点≥166.5℃(U型毛细管目测法)，MBTS(DM)产品的纯度≥97.5％,且最高可达97.817％；而使用本专利技术所述方法以酸碱法MBT为原料合成的MBTS(DM)产品的初熔点≥168.5℃(U型毛细管目测法)，MBTS(DM)产品的纯度≥98.497％,且最高可达99.029％。
[0016]本专利技术中，助催化剂为可进行氧化还原反应的金属催化剂，这几种金属阳离子参与反应的机理是一致的，因此，本申请中以金属Mn离子为代表来解释反应机理，具体如下所示：
[0017][0018]本申请中氧气将Mn
2+
氧化为Mn
n+
(4≥n>2)，自身被还原为O2‑
；
[0019]Mn
n+
(4≥n>2)将4，8
‑
二羟基喹啉
‑2‑
甲酸上面的两个羟基氧化成两个酮基，羟基变为酮基的2
‑
甲酸喹啉衍生物具有较强的氧化性，熔融状态下的MBT不稳定，形成的MBT自由基在2
‑
甲酸喹啉衍生物的氧化作用下形成对称的二硫化物MBTS(DM)，而参与反应的氧气最终生成了水。
附图说明
[0020]图1为本申请中供氧系统与高压釜之间的连接关系示意图；
[0021]图2至图7分别为实施例一至实施例六的液相色谱图。
[0022]图中：1、氧气气源，2、控制阀门，3、氧气存储罐，4、管道，5、反应釜，6、高压泵。
具体实施方式
[0023]促进剂MBTS(DM)在本领域通常用到的英文别名有MBTS和DM，本申请提供的六个说明书附图中促进剂MBTS(DM)的产品名称均已DM进行的标注。
[0024]实施例一：把600g熔融态的MBT投入体积为2L的高压釜中，而后向高压釜中依次投入0.6g主催化剂和0.06g助催化剂，主催化剂为4,8
‑
二羟基喹啉
‑2‑
甲酸，助催化剂为氧化锰，而后升温至170℃，待温度稳定至170℃后，打开连接氧气存储罐3和氧气气源1的管道4上设置的控制阀门2，利用氧气气源1向供氧系统的氧气存储罐3中通入压力为0.1MPa的氧
气，然后关闭控制阀门2，而后开启高压泵6，在高压泵6的作用下，氧气在供氧系统和反应釜5中循环流动，当反应釜5中的压力不再降低时，反应结束，得反应产物；而后将反应产物依次进行过滤、降温、干燥、粉碎，得MBTS(DM)产品，测得MBTS(DM)成品的初熔点168.5℃，纯度98.497％。本实施例一中，该熔融态的MBT是通过酸碱法提纯得到的成品，并将在成品180℃的温度下熔融而得到的。
[0025]实施例二：把600g熔融态的MBT投入体积为2L的高压釜中，而后向高压釜中依次投入1.2g主催化剂和0.12g助催化剂，主催化剂为4,8
‑
二羟基喹啉
‑2‑
甲酸，助催化剂为氧化锰，而后升温至175℃，待温度稳定至175℃后，打开连接氧气存储罐3和氧气气源1的管道4上设置的控制阀门2，利用氧气气源1向供氧系统的氧气存储罐3中通入压力为0.2MPa的氧气，然后关闭控制阀门2，而后开启高压泵6，在高压泵6的作用下，氧气在供氧系统和反应釜5中循环流动，当反应釜5中的压力不再降低时，反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧气氧化法合成促进剂MBTS(DM)的方法，其特征在于：包括以下步骤：向熔融态的MBT中依次加入主催化剂和助催化剂，所述主催化剂4,8
‑
二羟基喹啉
‑2‑
甲酸，所述助催化剂为可进行氧化还原反应的金属催化剂，升温至一定温度后，向供氧系统中通入一定压力的氧气，而后氧气在供氧系统和反应釜中循环流动，当反应釜中的压力不再降低时，反应结束，得反应产物；而后将反应产物依次进行过滤、降温、干燥、粉碎、过筛，得MBTS(DM)产品。2.根据权利要求1所述的一种氧气氧化法合成促进剂MBTS(DM)的方法，其特征在于：所述助催化剂为氧化锰、氧化铁和氧化亚铜中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种氧气氧化法合成促进剂MBTS(DM)的方法，其特征在于：4,8
‑
二羟基喹啉
‑2‑
甲酸的添加量占MBT质量的1
‰
—2
‰
；助催化剂的添加量占MBT质量的0.1
‰
—0.2
‰
...

【专利技术属性】
技术研发人员：方雪山，肖玉哲，冯爽，张杨，刘彬，齐步金，张俊，
申请(专利权)人：山东尚舜化工有限公司，
类型：发明
国别省市：