【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及橡膠硫化促進(jìn)劑制備和橡膠制品加工領(lǐng)域，具體是指一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、硫化促進(jìn)劑是橡膠生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的一種化學(xué)物質(zhì)。它不僅能夠提高橡膠的硫化速度，改善橡膠的性能，還可以影響橡膠的老化性能，因此在橡膠生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。二硫化四丁基秋蘭姆硫化促進(jìn)劑，相比其他二硫化四烷基秋蘭姆硫化促進(jìn)劑具有不噴霜、不污染、分散性能好的特點(diǎn)。但隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)工藝制備的二硫化四丁基秋蘭姆硫化促進(jìn)劑不能滿足現(xiàn)代橡膠工業(yè)的需求。
2、目前，二硫化四丁基秋蘭姆制備主要有以下幾種路線：
3、專利(cn?108610272?a)公開(kāi)一種連續(xù)合成二硫化四烷基秋蘭姆的微反應(yīng)方法，該方法以串聯(lián)的微混合器和微反應(yīng)器依次完成仲胺-naoh溶液混合、cs2-仲胺縮合反應(yīng)和二硫代氨基甲酸鈉氧化反應(yīng)三個(gè)過(guò)程，通過(guò)微反應(yīng)裝置高效混合反應(yīng)物料，避免過(guò)度氧化等副反應(yīng)的發(fā)生，通過(guò)串聯(lián)集成的操作方式提升生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。該方法可用于生產(chǎn)二硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆和二硫化四丁基秋蘭姆的等多種秋蘭姆類硫化助劑。
4、相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道二硫化四丁基秋蘭姆合成技術(shù)普遍采用酸堿法制備。首先二正丁胺、液堿，滴加二硫化碳，得到含二正丁基二硫代氨基甲酸鈉的溶液，隨后向得到的含二正丁基二硫代氨基甲酸鈉的溶液中滴加硫酸配雙氧水，攪拌反應(yīng)后靜置分離油相，得到二硫化四丁基秋蘭姆。也有改進(jìn)工藝，以二丁胺、二硫化碳和碳酸鈉為原料，在水中及低于-10～-15℃下反應(yīng)，生成二丁基二硫代氨基甲酸鈉，再
5、上述幾種方法普遍存在，工業(yè)化中產(chǎn)生大量的高鹽廢液的問(wèn)題，如含有硫酸鈉的廢液，后期硫酸鈉廢水處理往往會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，且現(xiàn)有酸堿法制備得到的二硫代二硫化四丁基秋蘭姆的收率和純度均偏低，同時(shí)外觀色澤也較重，往往呈暗褐色油狀液體，無(wú)法進(jìn)一步制備白色或淺色橡膠制品。
6、專利(cn?110950790?a)公開(kāi)的一種橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆制備方法，具體反應(yīng)步驟如下；
7、①向反應(yīng)容器內(nèi)依次加入1200l純水和400kg二正丁胺，攪拌溶劑混合均勻，得到二正丁胺水溶液；
8、②隨后調(diào)節(jié)溫度至30℃向步驟①得到的二正丁胺水溶液中滴加243kg二硫化碳，2.5小時(shí)滴加完畢，二硫化碳滴加結(jié)束后，繼續(xù)在該溫度下攪拌反應(yīng)2h，得到含二正丁基二硫代氨基甲酸的溶液；
9、③隨后調(diào)節(jié)溫度至20℃向步驟②得到的含二正丁基二硫代氨基甲酸的溶液中滴加16.5wt％338.1kg雙氧水，3.0小時(shí)滴加完畢，雙氧水滴加結(jié)束后，繼續(xù)在該溫度下攪拌反應(yīng)2h，隨后靜置分離油相；
10、④將步驟③靜置分離后的油相轉(zhuǎn)入蒸餾釜，加熱至80℃減壓蒸餾2.5h去除油相中的溶劑水分，得到橡膠硫化促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆；
11、該制備方法，是目前生產(chǎn)二硫化四丁基秋蘭姆最常用的路線。該方法的不足之處在于，步驟④中將油相轉(zhuǎn)入蒸餾釜，加熱至80℃減壓蒸餾2.5h，導(dǎo)致產(chǎn)品收率、純度變低，顏色較重，產(chǎn)品中二正丁胺殘留高，水分大；產(chǎn)品存放、運(yùn)輸過(guò)程中，出現(xiàn)分解純度降低；橡膠加工中不能均勻分散，導(dǎo)致部分過(guò)硫化或欠硫化，產(chǎn)品不能滿足淺色、薄制品的要求。
12、針對(duì)上述問(wèn)題，本專利技術(shù)公開(kāi)了一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法與應(yīng)用。按照此方法制備的負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆，不產(chǎn)生含鹽廢液、產(chǎn)品外觀為淡黃色、胺殘留低、水分≤0.3％、收率≥99.0％、純度≥99.0％；
13、改變形態(tài)后產(chǎn)品存放、運(yùn)輸過(guò)程中難易分解；橡膠制品加工中分散均勻，并能滿足淺色、薄制品的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，本專利技術(shù)提供了一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法。
2、本專利技術(shù)通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)施：
3、一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法與應(yīng)用，其特征在于包括以下步驟：
4、(1)將水、二硫化碳依次投入反應(yīng)器中，控制溫度10～20℃，攪拌10～15min；
5、(2)在10～20℃，緩慢加入二正丁胺，完畢后控制溫度10～20℃反應(yīng)0.5～1h；
6、(3)在10～20℃，緩慢加入過(guò)氧化氫，完畢后控制溫度10～20℃反應(yīng)2～3h；
7、(4)分去水層，用稀酸洗滌油相；
8、(5)油相與水相分離，油相用4a分子篩除水；
9、(6)將油相與適量的二氧化硅混合，即得負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆化合物。
10、優(yōu)選的，所述二正丁胺、二硫化碳、過(guò)氧化氫的摩爾比為1.0:0.98～1.0:0.5～0.55。
11、優(yōu)選的，所述過(guò)氧化氫為10％～15％的水溶液。
12、優(yōu)選的，所述適量二氧化硅的質(zhì)量為，液態(tài)二硫化四丁基秋蘭姆質(zhì)量的28％～32％；二氧化硅粒徑是10～50nm。
13、本專利技術(shù)制成的負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆化合物是應(yīng)用于橡膠淺色或薄制品中作為硫化促進(jìn)劑，如橡皮筋、透明橡膠球等。
14、本專利技術(shù)具有如下有益效果：
15、該方法制備的負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆，不產(chǎn)生高鹽廢液、產(chǎn)品外觀為淡黃色、胺殘留≤0.1％、水分≤0.3％、收率≥99.0％、純度≥99.0％；改變形態(tài)后產(chǎn)品存放、運(yùn)輸過(guò)程中難以分解；在橡膠制品加工中分散均勻，并能夠滿足淺色或薄制品的性能要求；并且該方法在常規(guī)設(shè)備上即可進(jìn)行，采用低溫反應(yīng)、安全性高。
16、(1)首次提出以二正丁胺與二硫化碳、過(guò)氧化氫在低溫條件下反應(yīng)(控制反應(yīng)溫度10～20℃)，再用吸水劑去除液態(tài)產(chǎn)品中的水分。二硫化碳易燃、爆炸范圍寬，低溫有利于操作安全；仲胺在溫度高的情況下易被氧化成帶有紅褐色的氧化物，低溫有利于減少仲胺氧化物的生成。
17、(2)采用稀酸洗滌的方式，去除未參加反應(yīng)的二正丁胺。
18、(3)液態(tài)產(chǎn)品與二氧化硅混合制成固體產(chǎn)品，運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中難以分解。
19、(4)制備流程簡(jiǎn)便、工藝簡(jiǎn)單、操作安全性高、應(yīng)用于橡膠淺色或薄制品中性能良好。
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1.一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法，其特征在于，所述二正丁胺、二硫化碳、過(guò)氧化氫的摩爾比為1.0:0.98～1.0:0.5～0.55；步驟(5)中所述油相用稀酸洗滌去除未參加反應(yīng)的二正丁胺，再用水洗滌去除酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法，其特征在于，所述過(guò)氧化氫為10％～15％的水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法，其特征在于，所述二氧化硅的質(zhì)量為液態(tài)二硫化四丁基秋蘭姆質(zhì)量的28％～32％；二氧化硅粒徑是10～50nm。
5.由權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述制備方法制得的負(fù)載型液態(tài)二硫化四丁基秋蘭姆，其特征在于，二硫化四丁基秋蘭姆化合物中胺殘留≤0.1％、水分≤0.3％、收率≥99.0％、純度≥99.0％。
6.權(quán)利要求5所述負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的用途，應(yīng)用于橡膠淺色或薄制品中作為硫化促進(jìn)劑。
7.使用權(quán)利要求5所述負(fù)載型
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橡膠組合物，其特征在于，所屬橡膠組合物配方為NR100g，氧化鋅5g，硫磺2.5g，硬脂酸1g，所述負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆1g。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法，其特征在于，所述二正丁胺、二硫化碳、過(guò)氧化氫的摩爾比為1.0:0.98～1.0:0.5～0.55；步驟(5)中所述油相用稀酸洗滌去除未參加反應(yīng)的二正丁胺，再用水洗滌去除酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法，其特征在于，所述過(guò)氧化氫為10％～15％的水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載型二硫化四丁基秋蘭姆的制備方法，其特征在于，所述二氧化硅的質(zhì)量為液態(tài)二硫化四丁基秋蘭姆質(zhì)量的28％～32％；二氧化硅粒徑是10～50nm。
5.由權(quán)利...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳建國(guó)，李戰(zhàn)華，索俊昌，劉俊勇，李合平，侯萬(wàn)喜，趙凱凱，李小亮，晉志飛，唐佳麗，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河南易交聯(lián)新材料研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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