氧气氧化法合成橡胶硫化促进剂cz的方法

专利名称：氧气氧化法合成橡胶硫化促进剂cz的方法技术领域：本发明涉及一种橡胶硫化促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)的合成方 法，属于橡胶硫化促进剂CZ生产技术领域。背景技术：随着橡胶工业的发展，硫化促进剂的研究与生产越来越受到人们的重视。硫化 促进剂在橡胶硫化过程中起着非常重要的作用，它能大大加快橡胶与硫化剂的反应， 提高生产率，同时也能改善硫化橡胶的物理机械性能，CZ是目前橡胶工业必不可少的一种主要促进剂。促进剂cz是一种高度活泼的后效性半超速促进剂，抗焦烧性能优良，加工安全，硫化时间短。文献(精细化工，2006， 23:923)报道了催化氧化 法合成CZ的方法。将促进剂M、环己胺、催化剂、水加入反应器中搅拌，使其成盐； 用双氧水作为氧化剂进行反应，降温、抽滤、水洗、过滤、干燥得产品。此方法环 己胺消耗量大，促进剂CZ的收率不高。文献(广西化工，1994， 23: 58)报道了促 进剂CZ的快速合成方法。将促进剂M、环己胺、催化剂、水加入反应器中搅拌，使 其成盐；用次氯酸钠作为氧化剂进行反应，抽滤、水洗、过滤、干燥得产品。此方 法环己胺消耗量大，促进剂CZ收率低，并且在合成过程中要排放大量含盐废水。 发明内容本发明的目的在于提供一种氧气氧化法合成橡胶硫化促进剂CZ的方法，该方法 母液循环套用，环己胺消耗量小，产品质量好、收率高，合成过程中没有"三废" 排放。为达到上述目的，本发明通过下述技术方案加以实现 一种氧气氧化法合成橡 胶硫化促进剂CZ的方法，其特征在于包括以下过程1.按摩尔比1:2 7，将质量百分比为95 99。/。的促进剂MBT和质量百分比为 10~28%的氨水加入到三口烧瓶中，在温度为35 45。C、搅拌速度为100~300转/分钟 的条件下溶解。当MBT全部溶解后，将溶液加入到高压氧化釜中。用10 20克、质量百分比为10~28%的氨水溶解催化剂硫酸铜(催化剂与MBT的摩尔比为 0.001~0.007:1)，加入到高压氧化釜中。在反应温度为40 70。C、搅拌速度为300 1000 转/分钟的条件下，向高压氧化釜中通入氧气，在反应压力为0.2 0.7MPa的条件下反 应1 5小时。按MBT与环己胺的摩尔比为l:l-4，用恒压进样泵将质量百分比为 97 99.5。/。的环己胺以0.5 3ml/分钟的流速加入到高压氧化釜中，继续反应，直至停 止通氧后0.2~0.7小时，高压氧化釜压力不变，则反应到达终点。反应完毕后，将高 压氧化釜的压力降至常压，抽滤后将母液存放到密封的烧瓶中，准备回用。将产品 水洗、干燥得橡胶硫化促进剂CZ产品，产品纯度达到98%以上。本发明的优点在于该方法过程简单，易于工业化，由于母液循环套用，环己 胺消耗量小，产品质量好、收率高，合成过程中没有"三废"排放。具体实施方式 例l:用苯胺与二硫化炭、硫磺在270 280。C，压力9 10MPa条件下进行縮合反应，生 成质量含量为92。/。的MBT，提纯后得到质量百分比为95y。的MBT。将50克MBT和97 克质量百分比为10%的氨水加入到三口烧瓶中，在温度为35。C、搅拌速度为100转/ 分钟的条件下溶解。当MBT全部溶解后，将溶液加入到高压氧化釜中。用10克质量 百分比为10%的氨水溶解催化剂硫酸铜0.04克，加入到高压氧化釜中。在反应温度 为40。C、搅拌速度为300转/分钟的条件下，向高压氧化釜中通入氧气，在反应压力 为0.2旨3的条件下反应1小时。用恒压进样泵将29克质量百分比为97%的环己胺以 0.5ml/分钟的流速加入到高压氧化釜中，继续反应，直至停止通氧后0.2小时，高压 氧化釜压力不变，则反应到达终点。反应完毕后，将高压氧化釜的压力降至常压， 抽滤后将母液存放到密封的烧瓶中，准备回用。将产品水洗、干燥得橡胶硫化促进 剂CZ产品。该N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的纯度为98.3。/0。例2:用苯胺与二硫化炭、硫磺在270 280。C,压力9 10MPa条件下进行縮合反应，生 成质量含量为92。/。的MBT，提纯后得到质量百分比为97。/。的MBT。将50克MBT和123 克质量百分比为20%的氨水加入到三口烧瓶中，在温度为40。C、搅拌速度为200转/分钟的条件下溶解。当MBT全部溶解后，将溶液加入到高压氧化釜中。用15克质量 百分比为20%的氨水溶解催化剂硫酸铜0.16克，加入到高压氧化釜中。在反应温度 为55。C、搅拌速度为600转/分钟的条件下，向高压氧化釜中通入氧气，在反应压力 为0.5MPa的条件下反应3小时。用恒压进样泵将73克质量百分比为99%的环己胺以 2ml/分钟的流速加入到高压氧化釜中，继续反应，直至停止通氧后0.5小时，高压氧 化釜压力不变，则反应到达终点。反应完毕后，将高压氧化釜的压力降至常压，抽 滤后将母液存放到密封的烧瓶中，准备回用。将产品水洗、干燥得橡胶硫化促迸剂 CZ产品。该N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的纯度为99.1。/c。 例3:用苯胺与二硫化炭、硫磺在270 280。C，压力9 10MPa条件下进行縮合反应，生 成质量含量为92。/。的MBT，提纯后得到质量百分比为99y。的MBT。将50克MBT和126 克质量百分比为28%的氨水加入到三口烧瓶中，在温度为45。C、搅拌速度为300转/ 分钟的条件下溶解。当MBT全部溶解后，将溶液加入到高压氧化釜中。用20克质量 百分比为28%的氨水溶解催化剂硫酸铜0.28克，加入到高压氧化釜中。在反应温度 为70。C、搅拌速度为1000转/分钟的条件下，向高压氧化釜中通入氧气，在反应压力 为0.7MPa的条件下反应5小时。用恒压进样泵将118克质量百分比为99.5%的环己胺 以3ml/分钟的流速加入到高压氧化釜中，继续反应，直至停止通氧后0.7小时，高压 氧化雀压力不变，则反应到达终点。反应完毕后，将高压氧化釜的压力降至常压， 抽滤后将母液存放到密封的烧瓶中，准备回用。将产品水洗、干燥得橡胶硫化促进 剂CZ产品。该N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的纯度为99.8。/。。 权利要求1.一种氧气氧化法合成橡胶硫化促进剂CZ的方法，其特征在于包括以下过程按摩尔比1∶2～7，将质量百分比为95～99％的促进剂MBT和质量百分比为10～28％的氨水加入到三口烧瓶中，在温度为35～45℃、搅拌速度为100～300转/分钟的条件下溶解。当MBT全部溶解后，将溶液加入到高压氧化釜中。用10～20克、质量百分比为10～28％的氨水溶解催化剂硫酸铜(催化剂与MBT的摩尔比为0.001～0.007∶1)，加入到高压氧化釜中。在反应温度为40～70℃、搅拌速度为300～1000转/分钟的条件下，向高压氧化釜中通入氧气，在反应压力为0.2～0.7MPa的条件下反应1～5小时。按MBT与环己胺的摩尔比为1∶1～4，用恒压进样泵将质量百分比为97～99.5％的环己胺以0.5～3ml/分钟的流速加入到高压氧化釜中，继续反应，直至停止通氧后0.2～0.7小时，高压氧化釜压力不变，则反应到达终点。反应完毕后，将高压氧化釜的压力降至常压，抽滤后将母液存放到密封的烧瓶中，准备回用。将产品水洗、干燥得橡胶硫化促进剂CZ产品，产品纯度达到98％以上。全文摘要本发明公开了一种氧气氧化法合成橡胶硫化促进剂CZ的方法。该方法过程包括按摩尔比1∶2～7，将促进剂MBT和氨水加入到三口烧瓶中，溶解后加入到高压氧化釜中。用氨水溶解催化剂硫酸铜，加入到高压氧化釜中。反应温度为40～70℃，向高压氧化釜中通入氧气，反应压力为0.2～0.7MPa。用恒压进样泵将环己胺加入到高压氧化釜中，继续反应，直至停止通氧后0.2～0.7小时，高压氧化釜压力不变，则反应到达终点。抽滤后将母液存放到密封的烧瓶中，准备回用。将产品水洗、干燥得橡胶硫化促进剂CZ产品，产品纯度达到98％以上。本发明的优点在于该方法过程简单，易于工业化，由于母液循环套用，环己胺消耗量小，产品质量好、收率高，合成过程中没有“三废”排放。文档编号C07D277/00GK101591306SQ20091006841公开日2009年12月2日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日发明者尹红伟, 张超义, 洪学斌, 王树华, 王树恒, 王树领 申请人:天津市科迈化工有限公司