异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法与流程

本发明属于橡胶助剂制备领域，具体涉及一种异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法。

背景技术：

1、次磺酰胺类促进剂是一种用作硫化促进剂的苯并噻唑次磺酰胺类化合物。次磺酰胺类促进剂是当前发展速度最快的促进剂。次磺酰胺类促进剂焦烧时间的长短和硫化速度的快慢取决于促进剂分子中胺的性质。胺的碱性越强，硫化速度越快;胺的空间阻碍越大，焦烧时间越长，而硫速下降。次磺酰胺类促进剂主要品种包括n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(ns，tbbs)、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(cz，cbs)。

2、n-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺具有低毒高效，操作温度下安全，抗焦烧性强、硫化速度快，定伸应力高等优点，被称为标准促进剂。随着轮胎产量和轮胎子午化率的提高，该促进剂近年来用量逐步增加；目前国内生产方案一般为次氯酸钠氧化法，采用mbt（2-巯基苯并噻唑）做原料与叔丁胺水溶液混合滴加氧化剂氧化得到，氧化剂主要采用为次氯酸钠。但是采用次氯酸钠氧化时，原料mbt会产生副反应生产苯并噻唑磺酸盐，故需要提高叔丁胺的投料比率，使得mbt首先与过量的叔丁胺生成mbt的叔丁胺盐，保护反应体系中的原料mbt不被氧化剂氧化成副产物以达到提高产品收率的目的。目前国内厂家适宜的投料摩尔比率为叔丁胺：mbt=3.5:1。过量的叔丁胺需要通过蒸馏回收，由于蒸发过量叔丁胺会消耗大量的能源，属于高耗能工艺。

3、n-环己基-2-苯并噻唑次黄酰胺，是国内外广泛使用的一种迟效性硫化促进剂，具有硫化时间短和抗焦烧性能优良的优点。目前国内生产方案一般为次氯酸钠氧化法和双氧水、次氯酸钠混合氧化法，采用mbt（2-巯基苯并噻唑）做原料与环己胺水溶液混合滴加氧化剂氧化得到，氧化剂主要采用为次氯酸钠或双氧水；但是同样的，采用次氯酸钠或者双氧水氧化时，原料mbt会产生副反应生产苯并噻唑磺酸盐，故需要提高环己胺的投料比率，使得mbt首先与过量的环己胺生成mbt的环己胺盐，保护反应体系中的原料mbt不被氧化剂氧化成副产物以达到提高产品收率的目的。目前国内厂家适宜的投料摩尔比率为环己胺：mbt=2.2:1。过量的环己胺需要通过蒸馏回收，由于环己胺和水存在共沸，蒸发过量环己胺会消耗大量的能源，属于高耗能工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，包括下述步骤：

4、1）在反应容器中加入mbt，异丙醇、水以及原料胺；

5、2）待混合完毕后，调整至反应温度，滴加次氯酸钠氧化剂，达到氧化终点后，停止滴加氧化剂，结束反应。

6、所述的原料胺为叔丁胺或者环己胺。

7、原料胺为叔丁胺时，所述的异丙醇与水的质量比为1:2-2.4，优选为1:2.2；原料胺为环己胺时，所述的异丙醇与水的质量比为1:2-2.2，优选为1:2.1。

8、当异丙醇与水的质量比小于1:2时，反应后的离心液难以分相，后续无法套用有机相。当异丙醇与水的质量比大于1:2.5时，母液饱和前会溶解大量产物，致使后期需要处理大量的母液来回收产物。

9、原料胺为叔丁胺时，所述的mbt与异丙醇的质量比为1:3-3.6，优选为1：3.3；原料胺为环己胺时，所述的mbt与异丙醇的质量比为1:4-4.4，优选为1：4.2。

10、原料胺为叔丁胺时，所述的mbt与原料胺的摩尔比为1:1.3-1.7，优选为1：1.5；原料胺为环己胺时，所述的mbt与原料胺的摩尔比为1:1.1-1.3，优选为1：1.2。

11、原料胺为叔丁胺时，步骤2）中的反应温度为35-40℃；原料胺为环己胺时，步骤2）中的反应温度为40-45℃。

12、步骤2）中混合完毕后，首先调整至溶解温度，搅拌0.5-2h，之后再调整至反应温度；所述的溶解温度高于反应温度5-15℃。

13、反应结束后，将分液后的有机相套用。具体的，将分液后的有机相进行气相色谱分析，并根据分析结果补充mbt、异丙醇以及原料胺至起始各组分反应配比；

14、所述的原料胺为叔丁胺时，将分液后的水相蒸发回收原料胺，所余水相继续回收得到异丙醇水溶液；

15、所述的原料胺为环己胺时，将分液后的水相蒸发回收异丙醇水溶液，所余水相继续回收得到原料胺。

16、氧化终点的判断方式为：待次氯酸钠氧化剂即将滴定结束时，取少量反应液，用2-5%醋酸铜检测氧化终点。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本申请的技术方案利用m-铵盐易溶于异丙醇水溶液的特点，将m-铵盐溶于液相中，避免了出现mbt被包裹起来的问题，从而不再使用大的胺投比来保护mbt不被氧化成苯并噻唑磺酸盐。降低胺投比，可以有效降低回收原料胺所需的能源。另外，由于异丙醇的存在，反应后的离心液会分为两相。上层母液可以进行套用，下层盐水相进行蒸馏回收异丙醇与原料胺。

技术特征：

1.一种异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，所述的原料胺为叔丁胺或者环己胺。

3.根据权利要求2所述的异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，原料胺为叔丁胺时，所述的异丙醇与水的质量比为1:2-2.4；原料胺为环己胺时，所述的异丙醇与水的质量比为1:2-2.2。

4.根据权利要求2所述的异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，原料胺为叔丁胺时，所述的mbt与异丙醇的质量比为1:3-3.6；原料胺为环己胺时，所述的mbt与异丙醇的质量比为1:4-4.4。

5.根据权利要求2所述的异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，原料胺为叔丁胺时，所述的mbt与原料胺的摩尔比为1:1.3-1.7；原料胺为环己胺时，所述的mbt与原料胺的摩尔比为1:1.1-1.3。

6.根据权利要求3所述的异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，原料胺为叔丁胺时，步骤2）中的反应温度为35-40℃；原料胺为环己胺时，步骤2）中的反应温度为40-45℃。

7.根据权利要求1所述的异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，混合完毕后，首先调整至溶解温度，搅拌0.5-2h，之后再调整至反应温度；所述的溶解温度高于反应温度5-15℃。

8.根据权利要求1所述的异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，反应结束后，将分液后的有机相套用。

9.根据权利要求8所述的异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，将分液后的有机相进行气相色谱分析，并根据分析结果补充mbt、异丙醇以及原料胺至起始各组分反应配比；

10.根据权利要求1所述的异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，其特征在于，氧化终点的判断方式为：待次氯酸钠氧化剂即将滴定结束时，取少量反应液，用2-5%醋酸铜检测氧化终点。

技术总结
本发明属于橡胶助剂制备领域，具体涉及一种异丙醇打浆提升合成次磺酰胺类促进剂收率的方法，包括下述步骤：1）在反应容器中加入MBT，异丙醇、水以及原料胺；2）待混合完毕后，调整至反应温度，滴加次氯酸钠氧化剂，达到氧化终点后，停止滴加氧化剂，结束反应。本申请的技术方案利用M‑铵盐易溶于异丙醇水溶液的特点，将M‑铵盐溶于液相中，避免了出现MBT被包裹起来的问题，从而不再使用大的胺投比来保护MBT不被氧化成苯并噻唑磺酸盐。降低胺投比，可以有效降低回收原料胺所需的能源。

技术研发人员：窦东坡,窦树旺
受保护的技术使用者：科迈化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19