專利名稱：：一種直接合成促進劑n—叔丁基苯并噻唑次磺酰胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于精細化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種環(huán)保節(jié)能的，利用2-硫醇基苯并噻唑(MBT)粗品為原料直接合成進促進劑N-叔丁基苯并噻唑次酰胺(以下簡稱促進劑NS)的方法。
背景技術(shù)：
：促進劑NS屬于綜合性能優(yōu)良的次磺酰胺類后效性橡膠硫化促進劑，是美國、西歐等發(fā)達國家和地區(qū)使用的主要橡膠助劑品種，其消費量約為次磺酰胺類促進劑消費總量的60%，變色及污染性輕微，具有防焦、促進、活化等多種功能，已在丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠等領(lǐng)域內(nèi)獲得廣泛的應(yīng)用。由于NS具有伯胺結(jié)構(gòu)，所以不會產(chǎn)生亞硝胺等致癌物，被譽為標準促進劑。其化學(xué)結(jié)構(gòu)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>目前常用的制備方法是以2-硫醇基苯并噻唑(MBT)或DM或MBT的堿金屬鹽和叔丁胺為原料，在氧化劑的作用下反應(yīng)而成。其化學(xué)反應(yīng)方程式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>根據(jù)原料的分子比，上述方法又分為大配比法及小配比法。美國龐沃特公司(US4258197)采用胺與MBT的分子比為4，收率為92%。日本東邦人造絲公司(JP74110664、JP74134674)在水中加入表面活性劑，叔丁胺與MBT的分子比降至1.5，收率達到96%。國內(nèi)專利(CN1069489A)報導(dǎo)的收率為93%。所選用的氧化劑包括次氯酸鈉、氯氣及雙氧水。以上所述各種方法所使用的原料MBT均為經(jīng)過精制的、含量大于98%的產(chǎn)品，這種產(chǎn)品通常所用的精制方法是酸堿法即將粗品MBT加入稀堿溶解除焦后再加稀酸析出，精制過程中產(chǎn)生大量的廢水，每精制1噸MBT成品約產(chǎn)生30噸廢水。所査閱各種文獻未見有MBT粗品合成促進劑NS的方法。而粗品MBT通常是由苯胺、硫磺及二硫化碳于高溫、高壓下反應(yīng)制得，反應(yīng)除生成所需物質(zhì)外，另有二苯基硫脲、苯并噻唑等中間產(chǎn)物及焦油等雜質(zhì)，主成份的含量(干基)約為85-92%。含有雜質(zhì)的粗品MBT用于合成NS時，雜質(zhì)會殘存于成品中，造成質(zhì)量的不合格。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是提供一種環(huán)保節(jié)能新方法，即以MBT粗品為原料，直接合成促進劑NS。使MBT精制與合成合并為一個步驟從而達到降耗、節(jié)能、環(huán)保的目的。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的主要是采用MBT粗品，即2—硫醇基苯并噻唑粗品為原料直接合成促進劑N—叔丁基苯并噻唑次磺酰胺。具體地說本發(fā)明方法是將MBT粗品、叔丁胺、水加至反應(yīng)器中，攪拌均勻后，加入氧化劑和除焦劑至反應(yīng)終點(當除焦劑為苯胺和環(huán)己胺時，則在完成加入氧化劑后再加入)，冷卻，過濾，將濾餅以水洗滌至pH為中性，濾餅干燥后即得促進劑N—叔丁基苯并噻唑次磺酰胺成品。反應(yīng)條件氧化溫度25—40'C;氧化時間l一2小時；叔丁胺與MBT的分子比3.5—5;成品干燥溫度50—7(TC。一般地，本發(fā)明所采用的MBT粗品的質(zhì)量指標為重量百分比水份《30%，烘干后MBT含量》90M;所選有機物除焦劑是環(huán)己醇、異丁醇、苯胺、環(huán)己胺中的一種。上述除焦劑環(huán)己醇或異丁醇可以在加氧化劑前加入，也可以在加氧化劑后加入。上述除焦劑苯胺或環(huán)己胺在加氧化劑后加入。一般地，除焦劑苯胺或異丁醇或環(huán)己醇含量大于99%，加入量為MBT重量的1-2倍；除焦劑環(huán)己胺的重量百分濃度為40%—100%，其余組份為水,環(huán)己胺純品加入量為MBT重量的1-2倍。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明只需要在合成過程中加入一定量的有機溶劑即可達到除焦的目的，使原料MBT精制與促進劑NS合成步驟合二為一，降低了MBT的消耗，減少了廢水的數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本。本方法特別適用于促進劑聯(lián)產(chǎn)即同時生產(chǎn)MBT及促進劑NS的企業(yè)。下面分別從促進劑NS原料消耗及"三廢"量比較說明本發(fā)明的積極效果。原料消耗比較<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>上表數(shù)據(jù)顯示以MBT粗品為原料合成促進劑NS，每生產(chǎn)一噸成品原料成本可下降1251元。每噸NS成品"三廢"產(chǎn)生量比較<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>上表數(shù)據(jù)說明MBT粗品工藝的三廢產(chǎn)生量大大小于MBT精品工藝的三廢產(chǎn)生具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本專利。對比例以MBT粗品為原料，不加除焦劑四口燒瓶中加入水60ml，MBT粗品48.2克(含水量23.57%,干品純度90.69%),攪拌條件下，加入叔丁胺，溫度控制在4(TC以下，叔丁胺加料完畢后，再加次氯酸鈉水溶液(體積100ml，有效氯含量173.88g/L)，加料過程溫度控制范圍4555°C，加完后，相同溫度維持反應(yīng)l小時，冷卻至25'C，過濾，40ml冷水洗滌濾餅3次，5(TC烘干。試驗結(jié)果成品熔點101.9。C，收率95.8%(以MBT計)。促進劑NS合格品的熔點指標為103'C，試驗結(jié)果表明，以粗品MBT合成促進劑不能得到合格的成品。實施例l:氧化劑滴加前加入除焦劑環(huán)己醇四口燒瓶中加入水60ml，MBT粗品48.2克(組分含量同實施例l)，環(huán)己醇72.3克，攪拌條件下，加入叔丁胺，溫度控制在4(TC以下，加胺完畢后，加次氯酸鈉水溶液(體積100ml，有效氯含量173.88g/L)，加料過程溫度控制范圍45~55°C，加完后，相同溫度維持反應(yīng)l小時，冷卻至25'C，過濾，40ml冷水洗滌濾餅3次，50'C烘干。試驗結(jié)果成品熔點103.2'C，收率72.4%(以MBT計)，達到合格品熔點指標。實施例2:氧化劑滴加前加入除焦劑異丁醇四口燒瓶中加入水60ml，MBT粗品48.2克(組分含量同實施例1)，異丁醇72.3克，攪拌條件下，加入叔丁胺，溫度控制在4(TC以下，加料完畢后，加次氯酸鈉水溶液(體積100ml，有效氯含量173.88g/L)，滴加過程溫度控制范圍45~55°C，滴加完畢后，相同溫度維持反應(yīng)l小時，冷卻至25'C，過濾，40ml冷水洗滌濾餅3次，5(TC烘干。試驗結(jié)果成品熔點103.6"C，收率55.0%(以MBT計)，達到合格品熔點指標。實施例3:氧化劑料后加入除焦劑異丁醇四口燒瓶中加入水60ml，MBT粗品48.2克(組分含量同實施例1)，攪拌條件下，加入叔丁胺，溫度控制在4(TC以下，加胺完畢后，再加次氯酸鈉水溶液(體積100ml，有效氯含量173.88g/L)，滴加過程溫度控制范圍4555'C，滴加完畢后，相同溫度維持反應(yīng)1小時，加入異丁醇72.3克，攪拌維持30分鐘，冷卻至25'C，過濾，40ml冷水洗滌濾餅3次，50'C烘干。試驗結(jié)果成品熔點104.rc，收率84.7%(以MBT計)，達到一級品熔點指標(一級品熔點指標為104°C)。實施例4:氧化劑加料后加入除焦劑苯胺四口燒瓶中加入水60ml，MBT粗品48.2克(組分含量同實施例l)，攪拌條件下，加入叔丁胺，溫度控制在40'C以下，加胺完畢后，滴加次氯酸鈉溶液(體積100ml，有效氯含量173.88g/L)，加料過程溫度控制范圍4555"C，加完后，相同溫度維持反應(yīng)1小時，加入苯胺72.3克，攪拌維持30分鐘，冷卻至25'C，過濾，40ml冷水洗滌濾餅3次，5(TC烘干。試驗結(jié)果成品熔點104.3"，收率81.3%(以MBT計)，達到一級品熔點指標。實施例5:氧化劑加料后加入除焦劑環(huán)己胺四口燒瓶中加入水60ml，MBT粗品48.2克(組分含量同實施例l)，攪拌條件下，加入叔丁胺，溫度控制在4(TC以下，加料完畢后，滴加次氯酸鈉溶液(體積100ml，有效氯含量173.88g/L)，加料過程溫度控制范圍4555。C，加完后，相同溫度維持反應(yīng)1小時，加入環(huán)己胺72.3克，攪拌維持30分鐘，冷卻至25。C，過濾，40ml冷水洗滌濾餅3次，5(TC烘千。試驗結(jié)果成品熔點104.(TC，收率89.9%(以MBT計)，達到一級品熔點指標。權(quán)利要求1.一種直接合成促進劑N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺的方法，其特征是采用2-硫醇基苯并噻唑粗品為原料直接合成，在反應(yīng)體系中加入除焦劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是將2—硫醇基苯并噻唑粗品、叔丁胺、水加至反應(yīng)器中，攪拌均勻后，加入氧化劑和除焦劑，至反應(yīng)終點后冷卻，過濾，將濾餅以水洗滌至pH為中性，濾餅干燥后即得促進劑N—叔丁基苯并噻唑次磺酰胺成品，反應(yīng)條件氧化溫度25—4(TC;氧化時間l一2小時；叔丁胺與MBT的分子比3.5—5;成品干燥溫度50—70°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于釆用的MBT粗品的質(zhì)量指標為重量百分比水份《30%，烘干后MBT含量》900/。。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于有機物除焦劑是環(huán)己醇、異丁醇、苯胺、環(huán)己胺中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于除焦劑環(huán)己醇或異丁醇在氧化劑加入前或者加入后加入。6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于除焦劑苯胺或環(huán)己胺在氧化劑加入后加入。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于除焦劑苯胺或異丁醇的加入量為MBT重量的1-2倍。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于除焦劑環(huán)己胺的重量百分濃度為40%一100%，其余組份為水。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于除焦劑環(huán)己胺的加入量為MBT重量的1-2倍。全文摘要一種直接合成促進劑N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺的方法，屬于精細化工領(lǐng)域。是以2-硫醇基苯并噻唑粗品為原料，在反應(yīng)體系中加入有機物作為除焦劑，去除原料MBT中的焦油從而直接生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。本發(fā)明可以減少MBT精制步驟，節(jié)省MBT精制過程中所消耗的酸、堿、人工工資及動力消耗而降低生產(chǎn)成本，同時大大減少MBT精制過程中產(chǎn)生的廢水量，是一種節(jié)能、降耗、環(huán)保的制備工藝，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號C08K5/47GK101676273SQ20081015607公開日2010年3月24日申請日期2008年9月19日優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日發(fā)明者強柳,王培蘭,王宇虹申請人:南化集團研究院