[發(fā)明專利]一種制備橡膠促進(jìn)劑NS的方法及橡膠促進(jìn)劑NS

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911049371.8
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN112745277B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張潔;阮振剛;胡小娜;張成;董棟;張寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京彤程創(chuàng)展科技有限公司;彤程新材料集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: C07D277/80
• 分類號: C07D277/80
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 楊茜

本發(fā)明涉及橡膠促進(jìn)劑的制備領(lǐng)域的一種制備橡膠促進(jìn)劑NS的方法及橡膠促進(jìn)劑NS。所述方法包括以下步驟：a、氧化過程：在反應(yīng)原料中滴加雙氧水進(jìn)行氧化至反應(yīng)結(jié)束，得到物料；所述反應(yīng)原料包含促進(jìn)劑M、叔丁胺、稀土化合物催化劑；b、反應(yīng)物后處理：將物料處理回收得到叔丁胺；剩余物料處理得到促進(jìn)劑NS成品。所述促進(jìn)劑M、叔丁胺、雙氧水的摩爾比為1：(5～15)：(1～2)；該方法除參與反應(yīng)的雙氧水外，無添加水及有機(jī)溶劑，能有效提高反應(yīng)效率；選擇使用具有高活潑性、高選擇性的稀土化合物做催化劑，產(chǎn)物純度高，色澤好，幾乎無副產(chǎn)物及廢水生成，工藝簡單，清潔環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橡膠促進(jìn)劑的制備領(lǐng)域，具體來說，涉及一種制備橡膠促進(jìn)劑NS的方法及橡膠促進(jìn)劑NS。

背景技術(shù)

眾所周知，橡膠加工中，硫化促進(jìn)劑是用來降低硫化溫度，縮短硫化時(shí)間，減少硫化劑用量，并能改善硫化膠的物理機(jī)械性能的物質(zhì)。目前，隨著人們環(huán)境安全和勞動(dòng)安全意識(shí)的提高，在注重應(yīng)用效果的同時(shí)，還更加關(guān)注原材料毒性的問題。

橡膠硫化促進(jìn)劑NS(又稱TBBS)，化學(xué)名稱為N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，是次磺酰胺類硫化促進(jìn)劑的重要品種之一，兼有抗焦燒性、硫化速度快、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，被認(rèn)為是最具潛力、發(fā)展速度最快的一種促進(jìn)劑。近年來，促進(jìn)劑NS得到了迅速發(fā)展，其消耗量已占全部硫化促進(jìn)劑的35％以上。

目前，國內(nèi)外橡膠硫化促進(jìn)劑NS的制備，通常是采用氧化法生產(chǎn)，即以次氯酸鈉、氧氣或雙氧水為氧化劑，在水溶液里進(jìn)行反應(yīng)。

中國專利CN 102838563A、CN 101676273A、CN 101676274A、CN 101906082A、CN102250038A、CN 102285939A、CN 104672173A等，采用次氯酸鈉氧化法，生產(chǎn)條件溫和而且對設(shè)備的要求不高，因此在工業(yè)上得到了應(yīng)用。然而該方法的缺陷十分明顯，在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的鹽，需要用大量的工業(yè)用水來水洗除去，屬于落后產(chǎn)能且污染大，難以實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，與國家現(xiàn)行環(huán)保政策和節(jié)能減排不相符，未來必將被淘汰。

過氧化氫氧化法與次氯酸鈉氧化法相比，此合成工藝不會(huì)產(chǎn)生無機(jī)鹽廢水，是一條較為綠色環(huán)保的工業(yè)化路線，但此方法生產(chǎn)的促進(jìn)劑NS的收率和純度不太理想。中國專利CN 101343257A、CN 101717380A、CN 104592157A、CN104610193A等，使用雙氧水作氧化劑來制備次磺酰胺類橡膠促進(jìn)劑。但是以幾篇專利在實(shí)驗(yàn)初期促進(jìn)劑M和水的添加質(zhì)量比大都在1：10左右，一方面導(dǎo)致參與反應(yīng)的物料不足，每次反應(yīng)能生成NS的量不多，大部分都是水；另一方面，在該反應(yīng)中叔丁胺和M會(huì)優(yōu)先反應(yīng)而得到中間產(chǎn)物銨鹽易溶于水，而產(chǎn)物NS卻不溶于水，由于大量水的存在，導(dǎo)致中間產(chǎn)物不宜轉(zhuǎn)化，因此必然消耗大量的氧化劑、造成過氧化、伴生樹脂類的副產(chǎn)物生產(chǎn)，甚至需要添加除焦劑來解決，影響產(chǎn)品的品質(zhì)，同時(shí)NS的轉(zhuǎn)化率也會(huì)降低。因此，如何更有效地使叔丁胺參加正反應(yīng)，減少副反應(yīng)的發(fā)生，防止過氧操作，怎樣來加強(qiáng)催化氧化工藝的開發(fā)與完善，讓NS產(chǎn)品質(zhì)量和收率令人滿意，是NS合成的發(fā)展趨勢。

稀土有工業(yè)黃金“工業(yè)維生素”之稱，能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料，其最顯著的功能就是大幅度提高其他產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。正常狀態(tài)下大多數(shù)稀土元素的5d軌道是空的，空軌道可用作“催化作用”的電子轉(zhuǎn)移站，因此稀土元素及其氧化物具有較高的催化活性。由于稀土元素獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)，即4f軌道填充的特殊性和d空軌道的存在，使得利用稀土元素的高穩(wěn)定性、高選擇性、高活潑性、低成本性、無污染的特點(diǎn)作為催化劑制備橡膠促進(jìn)劑，成為一種可能。

發(fā)明內(nèi)容