CN104592161A - 由粗品mbt生产橡胶硫化促进剂cbs的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由粗品MBT生产橡胶硫化促进剂CBS的方法。将苯胺、二硫化碳、熔融硫磺分别投入高压釜；反应温度为250℃～280℃，压力为9～11MPa，反应3～6小时合成橡胶促进剂MBT粗品；将反应所得粗品MBT输送至高速搅拌盛水氧化釜，粗品MBT与水搅拌0.5～2h，降温得到粗品MBT颗粒；将环己胺溶液加入氧化釜，粗品MBT与环己胺混合均匀后滴加双氧水氧化剂；氧化终点以淀粉碘化钾溶液检测，反应混合物进行抽滤，滤饼以质量含量5～10％的环己胺水溶液洗涤2～3次；然后以水洗至中性，滤饼干燥后得到合格的硫化促进剂CBS。本发明的原料MBT合成工序为熔融硫投料，省去MBT精制过程，产品收率高、质量好、环境污染小。

Description

由粗品MBT生产橡胶硫化促进剂CBS的方法

技术领域

本发明属于橡胶助剂的制备方法，特别涉及一种由粗品MBT生产橡胶硫化促进剂CBS的方法。

背景技术

促进剂N-环己基苯并噻唑次磺酰胺(CBS或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，是目前橡胶工业必不可少的一种主要促进剂。CBS的现有生产工艺依据氧化剂的不同可分为次钠法、双氧水法、无氧化剂合成法和氧气法四种。国内厂家主要采取前两种生产方法，其主要过程为将水、环己胺、促进剂MBT等原料按照一定比例投入反应釜内，在一定条件下滴加氧化剂氧化合成得到促进剂CBS。具体反应方程式如下：

这里所用的原料促进剂MBT为成品原料，价格较高，在其生产过程中会生成大量含盐废水及异味，较难处理。中国专利CN200810139263中提到粗品MBT制取促进剂CBS，省去了MBT精制过程。也描述了MBT合成工艺，其中提到原料硫磺的投料方式为溶解至二硫化碳，形成溶硫液进行投料。然而二硫化碳为易燃易爆品，操作过程存在极大的安全隐患，不利于安全生产；同时，其滴加的氧化剂为次氯酸钠，反应结束生成含有大量氯化钠的废水难以处理，从而成为制约促进剂CBS生产的瓶颈问题，亟待解决；将熔融态粗品MBT出到环己胺溶液中，温度最高可达100℃，对设备密封、安全等要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡胶硫化促进剂CBS的制备工艺，粗品MBT合成过程将二硫化碳溶硫工艺改为熔融硫投料，降低工艺安全风险；以MBT粗品为原料直接合成促进剂CBS，并采用绿色环保双氧水作为氧化剂，该工艺省去了MBT精制过程，工艺流程短，成本低，所得产品收率高、质量好；不产生高含盐废水，环境污染小。

为达到上述目的，本发明通过下述技术方案加以实现。

具体技术方案如下：

由粗品MBT生产橡胶硫化促进剂CBS的方法，如图1所示，步骤如下：

(1)将苯胺、二硫化碳、熔融硫磺分别投入高压釜，原料摩尔配比苯胺：硫磺：二硫化碳为1:(1～1.2):(1～1.5)；反应温度为250℃～280℃，压力为9～11MPa，反应3～6小时合成橡胶促进剂MBT粗品；

(2)将反应所得粗品MBT输送至高速搅拌盛水氧化釜，粗品MBT与水质量比为1:5～10，搅拌0.5～2h，降温得到粗品MBT颗粒；

(3)将环己胺溶液加入氧化釜，环己胺溶液浓度为为30～50％(w/w)，粗品MBT与环己胺摩尔比为1:3～5；

(4)混合均匀后滴加双氧水氧化剂，双氧水浓度为5％～10％(w/w)，氧化温度25～50℃，氧化时间为2～4h；氧化终点以淀粉碘化钾溶液检测，淀粉碘化钾试剂变蓝则氧化结束；

(5)反应混合物进行抽滤，滤饼以质量含量5～10％的环己胺水溶液洗涤2～3次；然后以水洗至中性，滤饼干燥后得到合格的硫化促进剂CBS。

本发明的优点在于：粗品MBT合成过程将二硫化碳溶硫工艺改为熔融硫投料，降低工艺安全风险；以MBT粗品为原料直接合成促进剂CBS，并采用绿色环保双氧水作为氧化剂，该工艺省去了MBT精制过程，工艺流程短，成本低，所得产品收率高、质量好；不产生高含盐废水，环境污染小。

附图说明

图1：为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明作进一步的详细描述：

以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

(1)合成促进剂MBT粗品：将苯胺450kg、从克劳斯工序得到的熔融硫磺155kg、二硫化碳368kg分别投入高压釜。反应温度为250℃，最终压力为9.05MPa，反应5小时合成橡胶促进剂MBT粗品。粗品MBT含量达85％以上。

(2)利用粗品MBT制备促进剂CBS：

A、分散：将氧化釜内放入4t水，开启搅拌。将粗品M输送氧化釜，搅拌0.5h，降温得到粒径较小粗品MBT。将水从反应釜放出。

B、氧化：将4790kg30％的环己胺加入氧化釜。混合均匀后滴加双氧水氧化剂，双氧水浓度为5％。氧化温度50℃，氧化时间为2h。当淀粉碘化钾试剂变蓝，检测到达氧化终点。

C、将反应到终点的反应混合物进行抽滤，滤饼以质量含量10％的环己胺水溶液洗涤2次；然后以水洗至中性，滤饼干燥后得到合格的硫化促进剂CBS。

实施例2

(1)合成促进剂MBT粗品：将苯胺450kg、从克劳斯工序得到的熔融硫磺186kg、二硫化碳552kg分别投入高压釜。反应温度为260℃，最终压力为11MPa，反应3小时合成橡胶促进剂MBT粗品。粗品MBT含量达85％以上。

(2)利用粗品MBT制备促进剂CBS：

A、分散：将氧化釜内放入8t水，开启搅拌。将粗品M输送氧化釜，搅拌1h，降温得到粒径较小粗品MBT。将水从反应釜放出。

B、氧化：将4790kg50％的环己胺加入氧化釜。混合均匀后滴加双氧水氧化剂，双氧水浓度为10％。氧化温度25℃，氧化时间为4h。当淀粉碘化钾试剂变蓝后检测到达氧化终点。

C、将反应到终点的反应混合物进行抽滤，滤饼以质量含量5％的环己胺水溶液洗涤3次；然后以水洗至中性，滤饼干燥后得到合格的硫化促进剂CBS。

实施例3：

(1)合成促进剂MBT粗品：将苯胺450kg、从克劳斯工序得到的熔融硫磺170.5kg、二硫化碳442kg分别投入高压釜。反应温度为280℃，最终压力为9.8MPa，反应4小时合成橡胶促进剂MBT粗品。粗品MBT含量达85％以上。

(2)利用粗品MBT制备促进剂CBS：

A、分散：将氧化釜内放入6t水，开启搅拌。将粗品M输送氧化釜，搅拌2h，降温得到粒径较小粗品MBT。将水从反应釜放出。

B、氧化：将4790kg40％的环己胺加入氧化釜。混合均匀后滴加双氧水氧化剂，双氧水浓度为7％。氧化温度45℃，氧化时间为3h。当淀粉碘化钾试剂变蓝，检测到达氧化终点。

C、将反应到终点的反应混合物进行抽滤，滤饼以质量含量7％的环己胺水溶液洗涤2次；然后以水洗至中性，滤饼干燥后得到合格的硫化促进剂CBS。

Claims (1)

1.由粗品MBT生产橡胶硫化促进剂CBS的方法，其特征是步骤如下：

(1)将苯胺、二硫化碳、熔融硫磺分别投入高压釜，原料摩尔配比苯胺：硫磺：二硫化碳为1:(1～1.2):(1～1.5)；反应温度为250℃～280℃，压力为9～11MPa，反应3～6小时合成橡胶促进剂MBT粗品；

(2)将反应所得粗品MBT输送至高速搅拌盛水氧化釜，粗品MBT与水质量比为1:5～10，搅拌0.5～2h，降温得到粗品MBT颗粒；

(3)将环己胺溶液加入氧化釜，环己胺溶液浓度为30～50％(w/w)，粗品MBT与环己胺摩尔比为1:3～5；

(4)混合均匀后滴加双氧水氧化剂，双氧水浓度为5％～10％(w/w)；氧化温度25～50℃，氧化时间为2～4h，淀粉碘化钾试剂变蓝则氧化终点到；

(5)反应混合物进行抽滤，滤饼以质量含量5～10％的环己胺水溶液洗涤2～3次；然后以水洗至中性，滤饼干燥后得到合格的硫化促进剂CBS。