一种N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺的绿色制备工艺制造技术

技术编号:9637275 阅读:92 留言:0更新日期:2014-02-06 13:07
本发明专利技术公开了一种N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)的制备工艺,主要原料为吗啉、促进剂M(2-硫醇基苯并噻唑)、双氧水、去离子水;具体路线是:在搅拌条件和40℃±2℃温度下,将双氧水和溶于稀碱中的促进剂M滴加到吗啉中,生成NOBS粗产品。粗产品经过过滤、洗涤和干燥分离出NOBS精产品。其中双氧水的浓度为10~12%,吗啉与促进剂M的摩尔比为(1.01~2):1,双氧水与促进剂M的摩尔比为(1.01~2):1。以促进剂M来计产品收率为92%,纯度为99.5%。该发明专利技术中吗啉的用量只需略微过量,可以大幅提高生产装置的产能;采用双氧水做氧化剂,绿色环保,减少污水的排放。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)的制备工艺,主要原料为吗啉、促进剂M(2-硫醇基苯并噻唑)、双氧水、去离子水;具体路线是:在搅拌条件和40℃±2℃温度下,将双氧水和溶于稀碱中的促进剂M滴加到吗啉中,生成NOBS粗产品。粗产品经过过滤、洗涤和干燥分离出NOBS精产品。其中双氧水的浓度为10~12%,吗啉与促进剂M的摩尔比为(1.01~2):1,双氧水与促进剂M的摩尔比为(1.01~2):1。以促进剂M来计产品收率为92%,纯度为99.5%。该专利技术中吗啉的用量只需略微过量,可以大幅提高生产装置的产能;采用双氧水做氧化剂,绿色环保,减少污水的排放。【专利说明】—种N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺的绿色制备工艺
本专利技术是关于橡胶促进剂NOBS (N-氧化二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺)(英文缩写为NOBS)工艺生产的新方法,属于橡胶促进剂生产

技术介绍
N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS )是次磺酰胺类橡胶硫化促进剂,是一种迟延性促进剂,能加快硫化速度、降低硫化温度、减少硫化剂用量、并能改善硫化胶的物理机械性能的一类物质的总称。目前国内主要有次氯酸钠法、双氧水氧化法和氧气催化氧化法。三种方法均采用吗啉过量添加法,即将定量的促进剂M (2-硫醇基苯并噻唑)和过量的吗啉投入反应釜中,在氧化剂的作用下生成促进剂N0BS,促进剂M和吗啉摩尔比一般采用1: (2~11),其中双氧水方法中吗啉与M的摩尔比为(7~由于吗啉过量较多,在后处理时需要将母液回收进行蒸馏或用碱处理,即增加了生产费用又增加了废水量。本专利技术由于吗啉过量较少,不需要通过蒸馏回收母液,降低了操作成本,减少了废水排放。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题,提供了一种制备N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺的新工艺。本专利技术是通过以下技术方案来实现的: 一种N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备工艺,以吗啉、促进剂M、双氧水、去离子水为原料,具体工艺流程如下: 1)将吗啉加入到反应釜中; 2)将溶于氢氧化钠溶液的促进剂M滴加到上述含吗啉的反应釜中,所述吗啉与促进剂M的物质的量之比为(1.01~2):1,滴加过程中持续搅拌; 3)在进行步骤2)的同时将双氧水滴加到上述反应釜中,所述双氧水的浓度为10~12%,双氧水和促进剂M摩尔比为(1.01~2):1,滴加过程中持续搅拌; 4)在40°C±2°C下搅拌反应; 5)反应结束后获得NOBS粗产品,过滤,洗涤、干燥后得到NOBS精产品。该工艺采用滴加的方式将促进剂M和双氧水加入到吗啉中,反应体系中的吗啉始终处于瞬时大过量状态,有利于反应的顺利进行,并能大大减小吗啉的用量,由于吗啉过量较少,不需要通过蒸馏回收母液,降低了操作成本,减少了废水排放。还可在所述步骤I)中将吗啉搅拌升温至40°C左右,使吗啉接近反应所需温度,当促进剂M和双氧水滴入的瞬间即可快速反应。作为可选方式,在上述NOBS的制备工艺中,所述吗啉与促进剂M的物质的量之比为(1.01~1.2):1。选用该配比既能节省原料又能获得高纯度、高收率的NOBS。作为可选方式,在上述NOBS的制备工艺中,所述双氧水的浓度为10~12%,双氧水和促进剂M摩尔比为(1.01~1.2):1。选用该配比既能节省原料又能获得高纯度、高收率的 NOBS。作为可选方式,在上述NOBS的制备工艺中,所述步骤2)中,促进剂M的滴加时间为2~2.5h。选用该时间范围既能保障反应速率,节省时间,又能保证产品的纯度和收率。作为可选方式,在上述NOBS的制备工艺中,双氧水的滴加时间为2.5~3h。选用该时间范围既能保障反应速率,节省时间,又能保证产品的纯度和收率。作为可选方式,在上述NOBS的制备工艺中,所述双氧水和促进剂M的滴加操作按照先慢中间快后慢的方式进行。先缓慢滴加以启动反应,反应开始后由于体系中吗啉含量很多,适当加快滴加速度仍然能保证吗啉处于大过量状态,滴加到后期大部分吗啉已反应掉,此时放缓滴加速度有利于保证吗啉仍处于瞬时大过量状态,使反应进行地更彻底,从而提高收率。作为可选方式,在上述NOBS的制备工艺中,步骤2)所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为10%,促进剂与氢氧化钠溶液的质量体积比为(41.7~62.6): 100 g/ml。该浓度范围内促进剂能够溶解或形成可以流动的浆状物。作为可选方式,在上述NOBS的制备工艺中,还将步骤5)中经过滤得到的滤液回收套用。在整个反应中,由于吗啉总体是过量的,所得滤液中还有少量未反应的吗啉,将滤液回收套用减少废物的排放,降低环境污染,充分回收利用吗啉,还可进一步减少吗啉的投料量,节约成本。作为可选方式,在上述NOBS的制备工艺中,所述步骤2)和3)在42°C以下进行。作为可选方式,在上述NOBS的制备工艺中,所述步骤2)至步骤4)耗时3_4小时。滴加完成后继续搅拌反应一段时间,使反应更彻底,有利于提高收率,反应时间太短则不利于反应的彻底进行,反应时间过长,则会增加生产周期和能耗。`本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。本专利技术的有益效果: 本专利技术不需要母液回收及蒸馏。由于没有母液回收蒸馏,减少了废水排放,降低了生产成本,既经济又环保,产品各项技术指标均符合国家标准,以促进剂M来计产品收率可达92%,纯度为 99.5%ο本专利技术中吗啉的用量只需略微过量,可以大幅提高生产装置的产能;采用双氧水做氧化剂,绿色环保,减少污水的排放,可产生极大的经济效益。【专利附图】【附图说明】图1是采用本专利技术方法制备的NOBS的红外光谱图。图2市售NOBS的红外光谱图。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步说明,应该理解的是,这些实施例仅用于例证的目的,决不限制本专利技术的保护范围。以下实施例中所述原料均为市售。实施例1 将62.55g促进剂M加入100mL10% (重量比)的氢氧化钠中,制成促进剂M浆料,装入容器中备用。将30% (重量比)双氧水64.38g,蒸馏水128.76g装入容器中备用。将32.95g的吗啉投入500mL的反应容器中搅拌升温至40°C ; 加入IOmL的促进剂M浆料作为底料,再将促进剂M浆料和双氧水滴加进入反应器,促进剂M浆料在2h滴加完毕,双氧水在2.5h滴加完毕,滴加过程中温度不高于41°C。按先慢中间快后慢的速度加入促进剂M和双氧水。控制反应温度在39~41°C之间。反应3.5h (从开始滴加促进剂M浆料和双氧水到反应结束的时间),然后出料过滤(滤液可以回收套用)、水洗、真空干燥得成品75.34g,,产品熔点84°C以上,纯度为99.5%。实施例2 将41.7g促进剂M加入100mL10% (重量比)的氢氧化钠中,制成促进剂M浆料,装入容器中备用。将30% (重量比)双氧水34.00g,蒸馏水51.0Og装入容器中备用。将23.92g的吗啉投入250mL的反应容器中搅拌升温至40°C ; 加入IOmL的促进剂M浆料作为底料,再将促进剂M浆料和双氧水滴加进入反应器,促进剂M浆料在2.5h滴加完毕,双氧水在2.5h滴加完毕,滴加过程中温度不能高于40°C。按先本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种N?氧二乙撑?2?苯并噻唑次磺酰胺的制备工艺,其特征在于,所述工艺以吗啉、促进剂M、双氧水、去离子水为原料,具体工艺流程如下:1)将吗啉加入到反应釜中;2)将溶于氢氧化钠溶液的促进剂M滴加到上述含吗啉的反应釜中,所述吗啉与促进剂M的物质的量之比为(1.01~2):1,滴加过程中持续搅拌;3)在进行步骤2)的同时将双氧水滴加到上述反应釜中,所述双氧水的浓度为10~12%,双氧水和促进剂M摩尔比为(1.01~2):1,滴加过程中持续搅拌;4)在40℃±2℃下搅拌反应;5)反应结束后获得NOBS粗产品,经过滤、洗涤、干燥后得到NOBS精产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:肖英黄超明李毅卢乔森
申请(专利权)人:西南化工研究设计院有限公司
类型:发明
国别省市:

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