[發明專利]用于促進劑N-環己基苯并噻唑次磺酰胺生產中的催化劑及制備方法

無效

• 申請號: 201110251181.1
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102380404A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 尹紅偉
• 申請（專利權）人: 科邁化工股份有限公司
• 主分類號: B01J27/055
• 分類號: B01J27/055;B01J31/26;B01J27/25;B01J29/80;C07D277/80
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及一種橡膠硫化促進劑CBS(化學名稱為N-環己基苯并噻唑次磺酰胺)在氧氣氧化合成過程中所使用的催化劑，具體的說，是涉及一種CBS氧氣氧化工藝中所使用的催化劑的組成及制備方法。

背景技術

促進劑N-環己基苯并噻唑次磺酰胺(CBS或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，是目前橡膠工業必不可少的一種主要促進劑。CBS的現有生產工藝依據氧化劑的不同可分為次鈉法、雙氧水法、無氧化劑合成法和氧氣法四種。國內廠家主要采取前兩種生產方法，國外大型企業有采取后一種工藝的廠家。氧氣氧化工藝相關文獻較少，特別是氧化過程中使用的催化劑的研究的報道更是稀少。氧氣氧化工藝(US4,670,556)是近年來國際上最新的生產工藝，其過程是在具有夾套、溫度和壓力檢測裝置、攪拌器的反應釜中加入水，在強烈攪拌下加入促進劑M、催化劑和氨水，然后升溫至50℃，通入氧氣使壓力達0.4MPa，在3h內加入一定量的環己胺，然后再反應2h，吸氧很少時，反應達終點，停攪拌，白色沉淀經過濾、水洗、脫水干燥即得產品，濾液和水洗液送蒸餾，以回收氨和過量的環己胺。該工藝過程簡單，輔助原料消耗很少，催化劑消耗極少，氨和環己胺的回收率達99％，反應選擇性99％，產品收率97％，產品純度98％，熔點103℃，且無“三廢”產生。是一條綠色環保型工藝路線，是今后的促進劑合成工藝的發展方向，具有巨大的經濟及社會價值，故而其開發和應用前進廣闊。但是文獻中同樣未涉及到催化劑的研究。

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種用于氧氣氧化法合成CBS工藝中的使用的催化劑，使CBS的收率提高，反應時間縮短，催化劑的用量降低，并且對CBS產品的質量及物理化學性質和硫化反應性質沒有任何影響。

本發明要解決的第二個技術問題是提供一種用于促進劑CBS合成過程使用的催化劑的制備方法，包括活性組分及載體的種類、制備過程及方法，該方法過程簡單，易于工業化，直接用于CBS合成過程中，提高CBS收率，縮短反應時間，降低催化劑用量。

具體技術方案如下：

一種用于促進劑N-環己基苯并噻唑次磺酰胺生產中的催化劑，其催化劑為醋酸銅、硫酸銅、硝酸銅、醋酸鈷、硫酸鈷、硝酸鈷、醋酸鈰、硫酸鈰、硝酸鈰、醋酸錳、硫酸錳、硝酸錳等金屬鹽中的一種或幾種。

還可以以上述的催化劑為活性組分，催化劑的載體為活性炭、SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、中孔材料分子篩、微孔材料分子篩等其中的一種或多種。

本發明的催化劑的制備方法，其特征是步驟如下：

(1)將活性組分按占載體的重量的0.5％～10％，優選0.5～5％；稱量后，溶于水或醇中，溶劑的量為載體的飽和吸附量，完全溶解；

(2)將(1)中溶液倒入干燥的載體粉末中使其充分的混合、浸潤；載體的粒度為80～240目。

(3)將(2)中所得混合物在室溫下浸潤時間在8～36h；

(4)將(3)浸潤后的浸漬顆粒放于100～150℃真空干燥箱中干燥1～2h；

(5)將(4)中干燥后的金澤顆粒置于馬弗爐中焙燒，焙燒的溫度400～800℃，優選溫度為450～550℃，焙燒的時間為4～24h；

(6)將(5)所得催化劑在干燥器中降至室溫后，得產物。

將本發明的將制備好的催化劑用于氧氣氧化法合成CBS的反應中，用該反應表征催化劑的性能。催化劑用量為反應物的重量0.01～0.1％。優選為0.04％～0.08％。

本發明的有益效果是：

本發明提供的催化劑的制備方法過程簡單，易于工業化，應用此法制備的催化劑活性組分分散好，活性組分用量小，活性好，催化劑使用量小。

本發明提供的催化劑配方合理，含有活性組分及載體，用量少，催化效果好，由于載體的使用，增大了活性組分的分散面積從而使得活性組分與反應物的接觸面積增大，提高了反應速度，同時降低了催化劑的用量。并通過優化反應條件使CBS的收率達到98％以上。

具體實施方式

實施例1