一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝的制作方法
【專利摘要】本發明屬于橡膠抗氧劑生產【技術領域】，涉及一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝，它是以苯胺和丙酮為原料，以磁性固體超強酸為催化劑，先將催化劑和苯胺加入反應釜中，催化劑與苯胺的質量比為0.02～0.08∶1，在溫度為120～190℃范圍內連續滴加丙酮，丙酮與苯胺質量比為2～8∶1，連續攪拌12～18小時，反應過程中通過分次加催化劑和用電磁分離催化劑的方法調節酸度，反應結束后，用磁分離法將催化劑吸附到反應器底部重復使用，將反應液移入分離器中經分離除去水相，再經蒸餾、成型后制得成品。本發明以磁性固體超強酸為縮聚催化劑，反應條件溫和，其工藝節能、成本低，對環境友好。
【專利說明】一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝
[0001]【技術領域】:本發明屬于橡膠助劑的生產【技術領域】，具體涉及一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝。
[0002]技術背景:抗氧劑224，化學名稱是2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體，主要用作橡膠抗氧劑，適用于天然橡膠、合成橡膠和乳膠。它抗熱氧化效能卓越，對銅錳等有害金屬離子的催化氧化亦有較強的抑制作用，且防護性能持久。本品分子量較大，與橡膠相容性好，故揮發性低，噴霜性小，耐抽出性高。抗氧劑224是通用型橡膠助劑，由于具有卓越的防老化性能，因此被國內外橡膠加工業廣泛使用，不論是普通輪胎，還是子午線輪胎或其他橡膠制品、電纜，均需添加本品，以達到較好的防護效能。
[0003]抗氧劑224合成工藝路線通常是以苯胺和丙酮為原料，在酸性催化劑的作用下，經縮聚反應而成。縮合反應指苯胺與丙酮脫水縮合生成2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉單體(TMDQ)，聚合反應指TMDQ進一步聚合生成多聚體。反應式為:
[0004]
【權利要求】
1.一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝，其特征在于以苯胺和丙酮為原料，以磁性固體超強酸為催化劑，先將磁性固體超強酸催化劑和苯胺加入到反應釜中，催化劑與苯胺的質量比為0.02~0.08:1，在溫度為120~190°C范圍內連續滴加丙酮，丙酮與苯胺的質量比為2~8:1，連續攪拌12~18小時，反應過程中通過分次加入催化劑和用電磁分離法分離催化劑的方法調節酸度，反應結束后，用磁分離方法將磁性固體超強酸吸附到反應器底部，將反應液移入到分離器中，經分離除去水相后進行蒸餾，經冷卻、成型后制得成品。
2.根據權利要求1所述的一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝，其特征在于，所述的磁性固體超強酸為 SO/— / Fe3O4-ZrO2 或 SO/— / Fe304_Ti02。
3.根據權利要求2所述的一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝，其特征在于，所述的磁性固體超強酸的制備步驟包括: a)將100目以下的Fe3O4和ZrO2粉末或Fe3O4和TiO2粉末按質量比1:3的比例混合均勻； b)按15mL/ g的比例用濃度為ImoL / L的H2SO4溶液浸潰步驟a)得到的混合物14小時，過濾后在110°C干燥24小時，然后在600°C的馬弗爐里焙燒3小時，得到S042_ /Fe3O4-ZrO2或SO/— / Fe3O4-TiO2磁性固體超強酸催化劑。
4.根據權利要求1所述的一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝，其特征在于質量分數為72%的催化劑與苯胺一起加入，其余質量分數為28%的催化劑于苯胺轉化率達到78%時加入。
5.根據權利要求1所述的一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝，其特征在于，在反應過程中當二聚體含量達到20%時 ，使用磁分離方法將質量分數為30%的磁性固體超強酸吸附到反應器底部。
6.根據權利要求1所述的一種橡膠抗氧劑224的催化合成工藝，使用磁分離方法將磁性固體超強酸吸附到反應器底部并與反應液分離后，磁性固體超強酸催化劑可以直接重復使用，連續重復使用次數不小于6次。
【文檔編號】C07D215/06GK103613538SQ201310590400
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】朱嘉震, 張敏, 李海存, 王穎, 趙新遠, 尹傳祥, 王金才, 田旭 申請人:山東斯遞爾化工科技有限公司