本發明涉及一種橡膠硫化促進劑N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)的生產方法,屬于橡膠硫化促進劑CZ生產技術領域。
背景技術:
隨著橡膠工業的發展,硫化促進劑的研究與生產越來越受到人們的重視。硫化促進劑在橡膠硫化過程中起著非常重要的作用,它能大大加快橡膠與硫化劑的反應,提高生產率,同時也能改善硫化橡膠的物理機械性能,CZ是目前橡膠工業必不可少的一種主要促進劑。促進劑CZ是一種高度活潑的后效性半超速促進劑,抗焦燒性能優良,加工安全,硫化時間短。文獻(精細化工,2006,23:923)報道了催化氧化法合成CZ的方法。將促進劑M(2-疏醇基苯并噻唑)、環己胺、催化劑、水加入反應器中攪拌,使其成鹽;用雙氧水作為氧化劑進行反應,降溫、抽濾、水洗、過濾、干燥得產品。此方法使用的環己胺量大,且促進劑CZ的收率不高,只能達到90%左右,原因是M和環己胺由于成鹽溫度在常溫下進行,成鹽時為固體(M)液體(環己胺),所以成鹽率不高,達不到98%以上,是造成此法收率不高的主要原因。文獻(廣西化工,1994,23:58)報道了促進劑CZ的快速合成方法。將促進劑M、環己胺、催化劑、水加入反應器中攪拌,使其成鹽;用次氯酸鈉作為氧化劑進行反應,抽濾、水洗、過濾、干燥得產品。此方法促進劑CZ收率也是只有90%左右,原因也是M和環己胺成鹽率不高造成的。
技術實現要素:
為了解決現有技術的問題,本發明提出一種以甲醇為溶劑、粗M(沒有提純的2-疏醇基苯并噻唑)為原料、雙氧水為氧化劑生產橡膠硫化促進劑CZ的方法。該方法操作簡單,生產環節少、產生的廢水量少、環己胺用量小、收率高。
本發明通過下述技術方案加以實現:
一種兩滴法生產橡膠硫化促進劑CZ的方法,按甲醇與環己胺的體積比為2:1,將甲醇與環己胺混合液體加入到氧化器中,在攪拌條件下,加入熔融的溫度在170℃到180℃粗M,使M和環己胺生成M-環己胺鹽,然后向溶液中滴加質量雙氧水溶液,80-120分鐘后,再換次氯酸鈉滴加找終點,用淀粉碘化鉀試紙判斷,當試紙變黑時,停止滴加次氯酸鈉,開始蒸餾回收甲醇;產品經抽濾、水洗、過濾、干燥得橡膠促進劑CZ產品。
優選甲醇與環己胺混合液體160-240ml時,加入熔融的溫度在170℃到180℃M100-140g。
優選攪拌轉速為400-800轉/分鐘。
優選雙氧水溶液質量含量為8-12%;滴加數率是1-5ml/分鐘。
促進劑CZ的收率達到99%以上,收率高的原因是甲醇是很好的有機溶劑,M可溶于甲醇中,并且加入熔融的溫度在170℃到180℃粗M,成鹽是液體(M甲醇)液體(環己胺)成鹽,比現有技術固體(M)液體(環己胺)成鹽率高,成鹽時的溫度也比現有技術高50℃左右,成鹽率達到了98%以上。此法環己胺用量少,減少了M提純工序、老工藝中的打漿工序和蒸餾環己胺工序,減少生產CZ的環節,使生產的廢水較老工藝減少70%以上,易于工業化生產。
具體實施方式
實施例1:
將甲醇與環己胺體積比2:1混合液體160ml加入到氧化器中,在攪拌轉速為400轉/分鐘的條件下,加入熔融的170℃到180℃粗M140g,充分攪拌,使粗M和環己胺生成M-環己胺鹽,然后以1ml/分鐘的流速,向溶液中滴加質量含量為8%的雙氧水溶液,80分鐘后,換次氯酸鈉找終點,用淀粉碘化鉀試紙判斷反應終點,當試紙變黑時,停止滴加氯酸鈉,開始蒸餾回收甲醇;產品經抽濾、水洗、過濾、干燥得橡膠促進劑CZ產品。促進劑CZ的收率達到99%以上。
實施例2:
將甲醇與環己胺體積比2:1混合液體200ml加入到氧化器中,在攪拌轉速為600轉/分鐘的條件下,加入熔融的170℃到180℃粗M120g,充分攪拌,使粗M和環己胺生成M-環己胺鹽,然后以3ml/分鐘的流速,向溶液中滴加質量含量為10%的雙氧水溶液,100分鐘后,換次氯酸鈉找終點,用淀粉碘化鉀試紙判斷反應終點,當試紙變黑時,停止滴加氯酸鈉,開始蒸餾回收甲醇;產品經抽濾、水洗、過濾、干燥得橡膠促進劑CZ產品。促進劑CZ的收率達到99%以上。
實施例3:
將甲醇與環己胺體積比2:1混合液體240ml加入到氧化器中,在攪拌轉速為800轉/分鐘的條件下,加入熔融的170℃到180℃粗M100g,充分攪拌,使粗M和環己胺生成M-環己胺鹽,然后以5ml/分鐘的流速,向溶液中滴加質量含量為12%的雙氧水溶液,120分鐘后,換次氯酸鈉找終點,用淀粉碘化鉀試紙判斷反應終點,當試紙變黑時,停止滴加次氯酸鈉,開始蒸餾回收甲醇;產品經抽濾、水洗、過濾、干燥得橡膠促進劑CZ產品。促進劑CZ的收率達到99%以上。