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CN108727296A - 一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺 - Google Patents

一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺 Download PDF

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CN108727296A
CN108727296A CN201710990775.1A CN201710990775A CN108727296A CN 108727296 A CN108727296 A CN 108727296A CN 201710990775 A CN201710990775 A CN 201710990775A CN 108727296 A CN108727296 A CN 108727296A
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CN
China
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mbts
rubber accelerator
dioxygen oxidation
dibenzothiazyl disulfide
ammonia
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CN201710990775.1A
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English (en)
Inventor
魏伟涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inner Mongolia Kemai Chemical Co Ltd
Original Assignee
Inner Mongolia Kemai Chemical Co Ltd
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D277/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings
    • C07D277/60—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D277/62—Benzothiazoles
    • C07D277/68—Benzothiazoles with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached in position 2
    • C07D277/70—Sulfur atoms
    • C07D277/76—Sulfur atoms attached to a second hetero atom
    • C07D277/78—Sulfur atoms attached to a second hetero atom to a second sulphur atom

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Abstract

本发明是一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺，包括的步骤有：(1)氨溶；(2)铵盐提纯；(3)MBTS氧化；(4)MBTS成品。本发明所述的一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺步骤简明，操作简便，产生的废水少。

Description

一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺
技术领域
本发明涉及橡胶促进剂合成工艺领域，尤其涉及一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺。
背景技术
橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑(MBTS)在橡胶硫化过程中起着非常重要的作用，加快了橡胶与硫化剂的反应，提高了生产效率，MBTS是橡胶促进剂工业中不可缺少的一种助剂。
关于MBTS的生产工艺，国内外也有一些报道，主要的工艺合成方法有是采用工业级合成的MBT为原料，使用氧化剂氧化得到，主要用的氧化剂有亚硝酸、氧气、氯气、高锰酸钾等，以上这些方法虽各有优点，但产生了大量的废水，对环境产生严重的污染，毒性大，安全性低；氯气法氧化合成MBTS，产品质量差，氯气毒性大，对环境污染大。
专利名称为：一种橡胶硫化促进剂二硫化二苯并噻唑的制备方法专利号为：200810183218.X的专利文献，报道了在55～65℃下，用双氧水和硫酸的混合物为氧化剂，直接氧化2-巯基苯并噻唑钠盐，得到产品MBTS，此工艺方法操作简单、每吨产品的废水量可达到30吨，给水处理带来一定难度，生产成本高。
专利名称为：基于2-硫醇苯并噻唑氨盐的氧气法2,2-二硫代二苯并噻唑制备，专利号为：200710016805.5的专利文献，报道了MBT用氨水或者液氨溶解后，得到铵盐溶液过滤，加入催化剂在一定温度和压力下通入氧气或者空气反应一定的时间得到MBTS产品，此工艺方法，成本高，产品收率低。本厂目前采用精品MBT通过碱溶双氧水氧化合成MBTS产品，此工艺方法在制备精制MBT时成本高，双氧水氧化工艺产生的废水比较多。
为此，本发明设计一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺，解决以上问题。
发明内容
本发明为克服以上不足，提供一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺，包括的步骤有：
(1)氨溶：
将粗品MBT通过管道直接输送到盛氨水的氧化釜内，搅拌使其反应0.5～1h；
粗品MBT与纯氨的摩尔比为1:1.2～6，氨水浓度为3～15％，反应温度控制在60～85℃；
(2)铵盐提纯：
将溶解好的M-NH4盐(M铵盐)通过管道直接输送到氧化釜内，通入氧气进行氧化，直到得到澄清透明的铵盐溶液即为终点，氧化反应的温度控制在40～70℃；
(3)MBTS氧化：
将澄清透明的铵盐溶液通过管道直接输送到高压氧化釜内，通过氧气氧化，氧化温度控制在60～85℃，氧化压力控制在0.2～0.5MPa，采用油酸钴作为指示剂检测反应液不变绿为反应终点，得到MBTS浆料；
(4)MBTS成品：
将MBTS浆料通过甩干机进行固液分离，甩干的母液直接回氨溶工序和铵盐提纯工序，甩干后的湿料MBTS进行干燥，得到合格的橡胶促进剂MBTS。
优选的，所述步骤(1)反应过程中的尾气通过吸收釜吸收后可以重复利用。
优选的，所述步骤(2)反应过程中的尾气通过吸收釜吸收后可以重复利用。
进一步，所述氨水浓度的配制采用步骤(4)中甩干机分离出的液体配制或步骤(3)中尾气吸收釜的吸收液配制。
本发明的有益效果是：本发明所述的一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺步骤简明，操作简便，产生的废水少，收率高，具体有以下优势：
1)以粗品MBT为原材料，省去了MBT工艺精制过程，缩短了工艺流程，工艺简单易于控制，节省了时间，降低了成本；
2)粗品MBT采用低浓度的氨水溶解取代了液碱，且采用氧气提纯铵盐，氧气氧化MBTS，不会引进废水，同时甩干的母液无盐，不产生含盐废水；母液可直接循环再利用，环境污染小；
3)所得MBTS产品质量好，收率可达94～98％，纯度可达98～99％，熔点可以达到171～176℃。
具体实施方式
以下将结合本发明的实施例进行详细叙述。
一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺，包括的步骤有：
(1)氨溶：
将粗品MBT通过管道直接输送到盛氨水的氧化釜内，搅拌使其反应0.5～1h；
粗品MBT与纯氨的摩尔比为1:1.2～6，氨水浓度为3～15％，反应温度控制在60～85℃；
(2)铵盐提纯：
将溶解好的M-NH4盐(M铵盐)通过管道直接输送到氧化釜内，通入氧气进行氧化，直到得到澄清透明的铵盐溶液即为终点，氧化反应的温度控制在40～70℃；
(3)MBTS氧化：
将澄清透明的铵盐溶液通过管道直接输送到高压氧化釜内，通过氧气氧化，氧化温度控制在60～85℃，氧化压力控制在0.2～0.5MPa，采用油酸钴作为指示剂检测反应液不变绿为反应终点，得到MBTS浆料；
(4)MBTS成品：
将MBTS浆料通过甩干机进行固液分离，甩干的母液直接回氨溶工序和铵盐提纯工序，甩干后的湿料MBTS进行干燥，得到合格的橡胶促进剂MBTS。
所得MBTS产品质量好，收率可达94～98％，纯度可达98～99％，熔点可以达到171～176℃。
优选的，所述步骤(1)反应过程中的尾气通过吸收釜吸收后可以重复利用；
优选的，所述步骤(2)反应过程中的尾气通过吸收釜吸收后可以重复利用。
进一步，所述氨水浓度的配制采用步骤(4)中甩干机分离出的液体配制或步骤(3)中尾气吸收釜的吸收液配制。
原理：
以粗品MBT为原材料，省去了MBT工艺精制过程，缩短了工艺流程，工艺简单易于控制，节省了时间，降低了成本；
粗品MBT采用低浓度的氨水溶解取代了液碱，且采用氧气提纯铵盐，氧气氧化MBTS，不会引进废水，同时甩干的母液无盐，不产生含盐废水；母液可直接循环再利用，环境污染小。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺，其特征在于，包括的步骤有：
(1)氨溶：
将粗品MBT通过管道直接输送到盛氨水的氧化釜内，搅拌使其反应0.5～1h；
粗品MBT与纯氨的摩尔比为1:1.2～6，氨水浓度为3～15％，反应温度控制在60～85℃；
(2)铵盐提纯：
将溶解好的M-NH4盐通过管道直接输送到氧化釜内，通入氧气进行氧化，直到得到澄清透明的铵盐溶液即为终点，氧化反应的温度控制在40～70℃；
(3)MBTS氧化：
将澄清透明的铵盐溶液通过管道直接输送到高压氧化釜内，通过氧气氧化，氧化温度控制在60～85℃，氧化压力控制在0.2～0.5MPa，采用油酸钴作为指示剂检测反应液不变绿为反应终点，得到MBTS浆料；
(4)MBTS成品：
将MBTS浆料通过甩干机进行固液分离，甩干的母液直接回氨溶工序和铵盐提纯工序，甩干后的湿料MBTS进行干燥，得到合格的橡胶促进剂MBTS。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺，其特征在于，所述步骤(1)反应过程中的尾气通过吸收釜吸收后可以重复利用。
3.根据权利要求1或2所述的一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺，其特征在于，所述步骤(2)反应过程中的尾气通过吸收釜吸收后可以重复利用。
4.根据权利要求3所述的一种橡胶促进剂二硫化二苯并噻唑的氧气氧化一步合成工艺，其特征在于，所述氨水浓度的配制采用步骤(4)中甩干机分离出的液体配制或步骤(3)中尾气吸收釜的吸收液配制。
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