（一）技術領域

本發明屬于精細化工產品生產領域，特別涉及一種利用微反應裝置連續制備二硫化四甲基秋蘭姆的方法。

（二）

背景技術：

二硫化四甲基秋蘭姆（簡稱tmtd，促進劑tmtd）純品為無色，無臭，結晶體，無毒，熔點155－156℃。工業品為白色或灰白色或黃白色粉末，熔點≥140℃，比重1.29（20℃），不溶于水、汽油和石油醚，稍溶于乙醇和乙醚，溶于氯仿、丙酮和苯等有機溶劑。本品有特殊臭味，對皮膚、眼睛和鼻、咽等粘膜有刺激作用，有時還能引起皮炎。常溫下性質穩定，遇堿分解可燃，熱敏性較強，熱至90℃以上會緩慢分解，能分解析出s，熱至120℃時會迅速分解。tmtd可被燒堿（naoh）、硫化堿na2s）還原為福美鈉。

本品是噻唑類促進劑優良的第二促進劑，也可與其他促進劑并用，通常與促進劑mbt并用，其情況與丁基膠的硫化基本相似。本品主要用于制造輪胎、內胎、膠鞋、醫療用品、電纜、工業橡膠制品等，在農業用上作殺菌劑和殺蟲劑，也可用作潤滑油添加劑。

二硫化四甲基秋蘭姆的常規合成是在快速攪拌下，二甲胺在堿的水溶液中滴加二硫化碳然后空氣和氯氣進行氧化。由于該反應強烈放熱必須適當控制滴加速度，防止局部升溫過快，造成產品分解和副反應的發生。該工藝主要存在的三方面的缺陷：一、在生產過程中消耗過量的二硫化碳、成本高；二、在縮合和氧化反應中需要滴加原料，反應時間長，能耗高；三、生產出的產品質量不穩定，外觀差，很難滿足市場的需求。

（三）

技術實現要素：

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種利用微反應裝置連續制備二硫化四甲基秋蘭姆的方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種利用微反應裝置連續制備二硫化四甲基秋蘭姆的方法，其特征在于：（1）將二甲基二硫代氨基甲酸鈉溶液用計量泵注入微反應裝置的微混合器中，同時將含有一定量氯氣的空氣加入至微反應裝置的混合器中混合，混合后通入至微反應裝置的微反應器中進行氧化反應。（2）將氧化反應后的產物經過過濾、干燥得到二硫化四甲基秋蘭姆；其中所述的二甲基二硫代氨基甲酸鈉溶液二甲基二硫代氨基甲酸鈉的質量份數為8%--18%。

其中，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1-1.2。

步驟（1）中，空氣和氯氣的體積比為1：0.5~10。

步驟（1）中，微反應器中反應溫度為0~65℃，停留時間為10-300秒。

所述的微反應裝置包括通過連接管相連的靜態混合器混合器和微反應器；其中，靜態混合器的進料口通過連接管連接有2個物料進口。

所述的微反應器為管式微反應器，內徑為1~80.0mm，長度為1~40m。

所述經微混合器混合后的混合液進入微反應器流速為1-100ml/min，出料流速為1-150ml/min。

其中，優選反應條件如下：

二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.05；氧化反應：反應溫度為25℃；停留時間為12min，流速為10ml/min；微反應器內徑為6mm。

二硫化四甲基秋蘭姆的結構式：

本發明的反應式如下：

本發明針對現有技術存在的反應強放熱、能量難以及時移走造成反應混合物局部產生熱點，易造成二硫化四甲基秋蘭姆分解生成副產物的問題以及現有裝備技術生成出的產品存在的產品質量穩定性差，生產消耗大、廢棄物多和操作繁瑣等問題。提出了利用微通道反應器制備二硫化四甲基秋蘭姆的方法。

本發明的有益效果是：本發明反應所需的原料少，反應物轉化率較高，副產物少，反應的選擇性較高，產品質量優秀。解決了在制備二硫化四甲基秋蘭姆在常規反應釜中因強放熱而難以控制溫度和對設備的損耗低高，可以連續不間斷的進行生產。同時，本發明該方法操作條件容易控制，并實現了連續進料的條件下生產，廢水產生少，對環境污染小，具有良好的工業應用前景。另外，本發明反應所得到的質量好。

（四）附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明的工藝流程示意圖；

圖2為本發明的工藝步驟示意圖。

圖中，a、b為反應過程中原料，c為空氣羅茨風機，1-1為計量泵，2為混合器，3為水浴恒溫加熱區，4是微通道反應器，5是目標產物。

（五）具體實施方式

實施例1

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：1也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.05，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四甲基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點142.5℃，收率為97.8%。

實施例2：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：1也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.5℃，收率為95.4%。

實施例3：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：2，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.6℃，收率為97.8%。

實施例4：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：3也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：2，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.6℃，收率為96.3%。

實施例5：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：3也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點140.5℃，收率為93.2%。

實施例6：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.8℃，收率為91.5%。

實施例7：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為10秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點140.8℃，收率為91.5%。

實施例8：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為50秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.8℃，收率為92.2%。

實施例9：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為100秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.9℃，收率為92.1%。

實施例10：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為200秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.2℃，收率為92.4%。

實施例11：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為250秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.3℃，收率為92.2%。

實施例12：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為300秒，溫度為55℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.5℃，收率為91.9%。

實施例13：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為0℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.1℃，收率為91.1%。

實施例14：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為20℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點140.9℃，收率為91.4%。

實施例15：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為30℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.5℃，收率為91.6%。

實施例16：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為40℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.2℃，收率為92.3%。

實施例17：

取含量為15%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉1mol用計量泵將溶液通過y型混合器。再由羅茨風機鼓風和氯氣氣體積比1：2也進入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸鈉和氯氣的摩爾比為1：1.02，最后通入管徑為6mm的反應器中，流速為50ml/min。反應液在反應器內停留時間為12秒，溫度為65℃，流出液經過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。所得成品經檢測：外觀為白色粉末，熔點141.8℃，收率為91.8%。

上面以舉例方式對本發明進行了說明，但本發明不限于上述具體實施例，凡基于本發明所做的任何改動或變型均屬于本發明要求保護的范圍。