[發明專利]用于促進劑TBBS合成的催化劑及其應用

有效

• 申請號: 202011479216.2
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112237924B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 孟慶森
• 申請（專利權）人: 科邁化工股份有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01J23/75;B01J37/03;B01J37/08;C07D277/80
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊歡

本發明屬于化學和物理方法領域，具體涉及一種用于促進劑TBBS合成的催化劑及其應用。催化劑采用下述方法制備：將催化劑活性組分的金屬鹽溶解到離子水中，形成金屬離子水溶液；向該金屬離子水溶液中快速加入過量的堿金屬水溶液，使得反應體系呈現強堿性，溶液中的金屬離子形成氧化物或氫氧化物的混合沉淀；將沉淀漿料加入研磨機中研磨；將研磨后的漿料與載體顆粒混合后，過濾得到催化劑顆粒；將催化劑顆粒焙燒，即可得到成品催化劑。本發明中將Cu/Co/Mn三金屬氧化物負載在氧化鋁上作為固體催化劑，能夠提高TBBS的收率，徹底解決了廢水中含有重金屬離子的問題，使得廢水處理難度大幅下降。

技術領域

本發明屬于化學和物理方法領域，具體涉及一種用于促進劑TBBS合成的催化劑及其應用。

背景技術

在用橡膠生產輪胎、膠管、膠鞋等各種橡膠制品的過程中，必須用到五大類助劑，它們是橡膠硫化促進劑（簡稱促進劑）、橡膠防老劑、橡膠硫化及硫化活性劑、加工型橡膠助劑和特種功能性助劑。硫化促進劑簡稱促進劑。能促進硫化作用的物質。可縮短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑用量和提高橡膠的物理機械性能等。

橡膠硫化促進劑TBBS（化學名稱N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，又稱NS）是次磺酰胺類促進劑的重要品種之一，它安全低毒，不產生致癌亞硝胺。橡膠硫化促進劑NS具有防焦、無毒、硫化快等功能，被稱為“標準促進劑”主要應用于天然橡膠，順丁橡膠，丁苯橡膠，異戊橡膠中。

目前橡膠硫化促進劑TBBS的產業化方法為以次氯酸鈉為氧化劑，將促進劑MBT或者其鈉鹽與叔丁胺氧化生成促進劑TBBS。其中，次氯酸鈉法氧化具有工藝成熟，反應條件溫和，產品質量較好，收率較高的優點（一般在90%-92%左右）。但其生產廢水量大，1噸產品約產8噸廢水，且含鹽量高，COD高（一般在30000ppm以上），難以生化處理（存在生物毒性），對環境保護不利。

氧氣催化氧化法則由于廢水產量大幅降低，有利于環境保護，近年來有高校和企業有在研究。但氧氣氧化工藝則存在轉化率低，反應速度慢，工藝危險性高，設備投資大等問題，都影響了其進一步產業化轉化的可行性。而雙氧水由于其氧化還原電位與TBBS生成所需電位不匹配，反應收率極低。

綜上所述，目前已見報道的TBBS合成工藝，均在安全、環保等方面存在一定的不足，需要開發一種新的TBBS合成工藝去解決或緩解上述問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺點，提供一種用于促進劑TBBS合成的催化劑及其應用。

目的，本發明采用的技術方案為：

一種用于促進劑TBBS合成的催化劑，其特征在于：采用下述方法制備：

第一步，將催化劑活性組分的金屬鹽溶解到離子水中，形成金屬離子水溶液；所述的催化劑的活性成分為Cu、Co、Mn；

第二步，在常溫攪拌狀態下，向該金屬離子水溶液中快速加入過量的堿金屬水溶液，使得反應體系呈現強堿性，溶液中的金屬離子形成氧化物或氫氧化物的混合沉淀；

第三步，堿金屬水溶液加入完畢后，將沉淀漿料加入研磨機中，研磨形成氧化物或氫氧化物的漿料；

第四步，將研磨后的漿料與載體顆粒混合后，過濾得到催化劑顆粒；

第五步，將催化劑顆粒焙燒，即可得到成品催化劑。

優選的，第一步中活性成分Cu、Co、Mn的摩爾比為6:3:1-2。

優選的，第一步中活性成分Cu、Co、Mn的摩爾比為6:3:1。

優選的，第一步中金屬離子的總摩爾濃度為1mol/L。

優選的，第四步中載體與漿料的質量比為1-2:2-1。