[發明專利]利用微通道反應器制備橡膠促進劑NS的方法

在審

• 申請號: 201710130566.X
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106866578A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 朱嘉震;王金才;田旭;趙新遠;王穎
• 申請（專利權）人: 山東斯遞爾化工科技有限公司
• 主分類號: C07D277/80
• 分類號: C07D277/80
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 張貴賓

（一）技術領域

本發明涉及化工合成領域，特別涉及一種利用微通道反應器制備橡膠促進劑NS的方法。

（二）背景技術

促進劑NS，化學名稱為N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，分子式C₁₁H₁₄N₂S₂，相對分子質量為238.37，也叫促進劑TBBS，產品外觀為淡黃棕色粉末，相對密度1.30，熔點110℃，易溶于苯、四氯化碳、乙酸乙酯、丙酮、乙醇，溶于汽油，不溶于水。

促進劑NS的結構式如下式所示：

。

促進劑MBTS是一類伯胺基通用型主促進劑，在硫化過程中不會產生致癌的亞硝胺類有毒物質。天然膠、順丁膠、異戊膠、丁苯膠與再生膠的后效性促進劑，尤其適用于含堿性較強的炭黑膠料。操作溫度下安全，抗焦燒性強、硫化速度快，定伸強度高，能提高合成膠的使用比例。低毒高效，，具有優異的綜合性能，被稱為標準促進劑。廣泛用于子午線輪胎的生產?？赏┌?、胍類、秋蘭姆類促進劑并用，與防焦劑PVI并用時，構成良好的硫化體系。主要用于輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、電纜的制造生產。

橡膠促進劑NS的合成方法主要是以促進劑M為原料，使用氧化劑氧化得到。通常使用的氧化劑有雙氧水、氧氣、次氯酸鈉等，氧氣氧化法溶劑量大，且在反應體系內氧氣和反應原料胺類形成的混合氣體在爆炸極限范圍內，屬于高危反應體系，雙氧水氧能力弱，收率低。

近些年來，由于微通道反應器裝備在其他化學工業中的成功應用而引起越來越廣泛地關注。微通道有極大的比表面積，由此帶來的根本優勢是極大的換熱效率和混合效率，可以精確控制反應溫度和反應物料胺精確配比瞬時混合反應，這些都是提高收率、選擇性、安全性，以及提高產品質量的關鍵因素。

（三）發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種反應過程簡單、安全，轉化率高的利用微通道反應器制備橡膠促進劑NS的方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種利用微通道反應器制備橡膠促進劑NS的方法，包括由微混合器和微反應器連接而成的微通道反應器，特征在于：將促進劑M溶解于過量的叔丁胺中形成溶液，和次氯酸鈉通過計量泵送入微混合器混合，然后送入微反應器中進行氧化反應；反應結束后進行抽濾、濾餅水洗和烘干，得到促進劑NS。

本發明將微通道反應器應用于促進劑NS的制備中，形成連續制備NS的工藝，克服了氧化過程中的劇烈放熱造成叔丁胺逸出及產品質量差的問題，可在常溫常壓下或稍高于反應溫度下反應，最終得到高轉化率、高質量的促進劑NS；且濾液蒸餾后可回收叔丁胺循環利用。

本發明的更優技術方案為：

所述促進劑M、叔丁胺和次氯酸鈉的摩爾比為1:1-20：1-3，促進劑M和叔丁胺的摩爾比優選1:1-12；次氯酸鈉中的有效氯含量為13%。

所述促進劑M中添加有占其重量千分之一到千分之五的催化劑。

所述促進劑M與叔丁胺的混合溶液中通有氧氣，提高溶液的含氧量，為后期的氧化反應提供前提條件。

所述微反應器中，反應溫度為10-50℃，優選30-40℃；停留時間為0.5-30min，優選1-10min；更優的是，反應溫度為38℃，停留時間為10min。

所述微混合器為Y型、T型或J型混合器，其進料口通過連接管連接有1-3個物料進口，其出料的流速為0.04-5mL/min，優選0.5mL/min。

所述微反應器為管式微反應器，內徑為0.5-3.0mm，優選1mm；長度為0.5-20m。

本發明的反應式如下：

。

與現有技術相比，本發明具有如下優勢：

（1）本發明通過使用微通道反應器來制備促進劑NS，反應時間和反應溫度精確控制，反應時間縮短，反應的轉化率提高，高通量，產品的質量穩定，有利于放大生產，安全性高，可以有效客服傳統反應釜的缺點；

（2）本發明對設備的損耗低，可以連續不間斷的進行反應，同時本發明操作簡單，安全性能高，具有良好的工業應用前景。

（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。

（五）具體實施方式

根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內容僅用于說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。

實施例1：