本發(fā)明涉及橡膠助劑生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種利用微反應(yīng)裝置連續(xù)制備二硫化四芐基秋蘭姆的方法。

（二）

背景技術(shù)：

二硫化四芐基秋蘭姆，簡稱TBzTD，其結(jié)構(gòu)式如下：

。

二硫化四芐基秋蘭姆主要用作橡膠硫化促進(jìn)劑，是橡膠促進(jìn)劑秋蘭姆類產(chǎn)品之一，為超速硫化促進(jìn)劑，適用于天然橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、三元乙丙橡膠和乳膠，其硫化促進(jìn)效果與TMTD相似，硫化速度稍遜于TMTD，但穩(wěn)定性勝于TMTD。TBzTD廣泛適用于制造電線電纜、輪胎、膠帶、著色透明制品、鞋類、耐熱制品等，并且不產(chǎn)生可致癌亞硝胺，是綠色、安全、環(huán)保、高效的橡膠硫化促進(jìn)劑，可代替TMTD、TETD,加工安全性更好。TBzTD分子量大，熔點高，不易分解，不產(chǎn)生致癌亞硝胺，目前，已成為極具發(fā)展?jié)摿Φ那锾m姆類硫化促進(jìn)劑新品種。

二硫化四芐基秋蘭姆的常規(guī)合成是在快速攪拌下，二芐胺在堿的水溶液中滴加二硫化碳然后用酸調(diào)節(jié)PH值雙氧水進(jìn)行氧化。由于該反應(yīng)強烈放熱必須適當(dāng)控制滴加速度，防止局部升溫過快，造成產(chǎn)品分解和副反應(yīng)的發(fā)生。該工藝主要存在的四方面的缺陷：一、在生產(chǎn)過程中消耗大量的堿及酸、成本高；二、在縮合和氧化反應(yīng)中需要滴加原料，反應(yīng)時間長，能耗高；三、排放的廢水中含有較高濃度的無機鈉鹽，給治理帶來了壓力，難以實驗“清潔綠色”生產(chǎn)，不符合國家環(huán)保和節(jié)能生產(chǎn)的要求；四、生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，外觀差，很難滿足市場的需求。

（三）

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種轉(zhuǎn)化率高、副產(chǎn)物少、節(jié)能環(huán)保的利用微反應(yīng)裝置連續(xù)制備二硫化四芐基秋蘭姆的方法。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種利用微反應(yīng)裝置連續(xù)制備二硫化四芐基秋蘭姆的方法，包括如下步驟：

（1）將二芐胺和溶劑混合后的溶液和二硫化碳通過計量泵送入微反應(yīng)裝置中的微混合器中，充分混合后送入微反應(yīng)裝置中的微反應(yīng)器中縮合反應(yīng)，得到二芐基二硫代甲酸溶液；

（2）將二芐基二硫代甲酸溶液和雙氧水過計量泵送入微混合器中，充分混合后入微反應(yīng)器中氧化反應(yīng)，經(jīng)過濾、干燥得到二硫化四芐基秋蘭姆。

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的反應(yīng)強放熱、能量難以及時移走造成反應(yīng)混合物局部產(chǎn)生熱點，易造成二硫化四芐基秋蘭姆分解生成副產(chǎn)物的問題，以及現(xiàn)有裝備技術(shù)生產(chǎn)處的產(chǎn)品存在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差、生產(chǎn)消耗大、廢棄物多和操作繁瑣等問題，提出了本發(fā)明的方法。

本發(fā)明的更優(yōu)技術(shù)方案為：

步驟（1）中，溶劑為乙醇、異丙醇和甲醇中的一種或多種。

步驟（1）中，二芐胺和溶劑的體積比為1:1-10，二芐胺和二硫化碳的摩爾比為1:0.5-5，縮合 的溫度為0-40℃，停留時間為0.5-60min。

步驟（2）中，二芐胺和雙氧水的摩爾比為1:0.5-2，氧化反應(yīng)溫度為0-50℃，停留時間為0.5-80min。

所述微反應(yīng)裝置包括通過連接管相連的微混合器和微反應(yīng)器，其中微混合器的進(jìn)料口通過連接管連接有1-3個物料進(jìn)口，出料口連接有背壓閥。

所述微混合器為Y型、T型或J型混合器，微反應(yīng)器為管式微反應(yīng)器，內(nèi)徑為0.5-80mm，長度為1-40m.

所述經(jīng)微混合器混合后的混合液流速為0.04-10mL/min，出料流速為0.01-5mL/min。

更優(yōu)的是，步驟（1）中，縮合反應(yīng)溫度為10-35℃，停留時間為5-25min；步驟（2）中，氧化反應(yīng)溫度為10-40℃，停留時間為5-40min；最優(yōu)的反應(yīng)條件是，步驟（1）中，溶劑為甲醇，縮合反應(yīng)溫度為35℃，停留時間為10min，流速為10mL/min，微反應(yīng)器內(nèi)徑為5mm；步驟（2）中，氧化反應(yīng)溫度為40℃，停留時間為10min，流速為10mL/min，微反應(yīng)器內(nèi)徑為5mm。

本發(fā)明的反應(yīng)原理如下：

步驟（1）的縮合反應(yīng)：

；

步驟（2）的氧化反應(yīng)：

。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢：

本發(fā)明反應(yīng)所需的原料少，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率較高，副產(chǎn)物少，反應(yīng)的選擇性較高，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀；解決了在制備二硫化四芐基秋蘭姆在常規(guī)反應(yīng)釜中因強放熱而難以控制溫度和對設(shè)備的損耗低高，可以連續(xù)不間斷的進(jìn)行生產(chǎn)；同時，本發(fā)明該方法操作條件容易控制，并實現(xiàn)了在無酸堿的條件下生產(chǎn)，廢水產(chǎn)生少，對環(huán)境污染小，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

本發(fā)明反應(yīng)所得到的質(zhì)量好。

（四）附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖；

圖2為本發(fā)明的工藝步驟示意圖。

圖中，a、b為反應(yīng)過程中原料，1-1、1-2為計量表，2為微混合器，3為水浴恒溫加熱區(qū)，4為微反應(yīng)器，5為目標(biāo)產(chǎn)物。

（五）具體實施方式

根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

實施例1：

取50ml含量為98%的二芐胺溶于200ml無水乙醇中，取18.5ml二硫化碳。用計量泵將兩相溶液通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為10min，溫度為25℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液。取27.5%的雙氧水15ml與上述反應(yīng)溶液再用計量泵通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為10min，溫度為30℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液，經(jīng)過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。濾液可重復(fù)利用，含量降低后精制處理。所得成品經(jīng)檢測：外觀為白色粉末，熔點130.5℃，收率為98.8%。

實施例2：

取50ml含量為98%的二芐胺溶于200ml無水乙醇中，取18.5ml二硫化碳。用計量泵將兩相溶液通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為2.5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為20min，溫度為25℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液。取27.5%的雙氧水15ml與上述反應(yīng)溶液再用計量泵通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為2.5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為20min，溫度為30℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液，經(jīng)過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。濾液可重復(fù)利用，含量降低后精制處理。所得成品經(jīng)檢測：外觀為白色粉末，熔點131.5℃，收率為98.9%。

實施例3：

取50ml含量為98%的二芐胺溶于200ml無水乙醇中，取18.5ml二硫化碳。用計量泵將兩相溶液通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為1.667mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為30min，溫度為25℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液。取27.5%的雙氧水15ml與上述反應(yīng)溶液再用計量泵通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為1.667mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為30min，溫度為30℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液，經(jīng)過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。濾液可重復(fù)利用，含量降低后精制處理。所得成品經(jīng)檢測：外觀為白色粉末，熔點130.0℃，收率為98.6%。

實施例4：

取50ml含量為98%的二芐胺溶于200ml無水乙醇中，取18.5ml二硫化碳。用計量泵將兩相溶液通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為10min，溫度為20℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液。取27.5%的雙氧水15ml與上述反應(yīng)溶液再用計量泵通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為10min，溫度為25℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液，經(jīng)過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。濾液可重復(fù)利用，含量降低后精制處理。所得成品經(jīng)檢測：外觀為白色粉末，熔點130.2℃，收率為98.1%。

實施例5：

取50ml含量為98%的二芐胺溶于200ml無水乙醇中，取18.5ml二硫化碳。用計量泵將兩相溶液通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為10min，溫度為30℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液。取27.5%的雙氧水15ml與上述反應(yīng)溶液再用計量泵通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為10min，溫度為35℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液，經(jīng)過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。濾液可重復(fù)利用，含量降低后精制處理。所得成品經(jīng)檢測：外觀為白色粉末，熔點131.6℃，收率為98.2%。

實施例6：

取50ml含量為98%的二芐胺溶于200ml甲醇中，取18.5ml二硫化碳。用計量泵將兩相溶液通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為10min，溫度為25℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液。取27.5%的雙氧水15ml與上述反應(yīng)溶液再用計量泵通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為10min，溫度為30℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液，經(jīng)過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。濾液可重復(fù)利用，含量降低后精制處理。所得成品經(jīng)檢測：外觀為白色粉末，熔點130.3℃，收率為98.7%。

實施例7：

取50ml含量為98%的二芐胺溶于200ml無水乙醇中，取20ml二硫化碳。用計量泵將兩相溶液通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為2.5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為20min，溫度為25℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液。取27.5%的雙氧水20ml與上述反應(yīng)溶液再用計量泵通過Y型混合器，通入管徑為10mm的反應(yīng)器中，流速為2.5mL/min。反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)停留時間為20min，溫度為30℃。反應(yīng)進(jìn)行一個周期后接取反應(yīng)液，經(jīng)過濾得到濾餅，烘干后得到二硫化四芐基秋蘭姆。濾液可重復(fù)利用，含量降低后精制處理。所得成品經(jīng)檢測：外觀為白色粉末，熔點130.0℃，收率為98.0%。