[发明专利]球粒状橡胶防老剂FR的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高含量橡胶防老剂2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物(FR) 的生产方法，属于橡胶防老剂FR生产技术领域。

背景技术

汽车子午线轮胎专用防老剂FR是橡胶工业中防老化性能特别优秀的一类通用型 防老剂，广泛用于各种轮胎、胶管、胶带和其它橡胶制品中。目前采用传统工艺生 产的FR产品有效成分含量低(有效成分为二聚体、三聚体和四聚体)，无法满足子 午线轮胎生产要求，并且由于产品普遍是片状结构，存在着产品流动性差、易破碎， 生产、使用过程中粉尘污染严重，无法实现自动计量和均匀分散等一系列问题。文 献(中国专利，申请号：CN 200410070777.5)报道了生产高纯度2，2，4-三甲基-1， 2-二氢化喹啉聚合物(FR)的方法，采用了两步法制备FR。首先在酸存在的条件下， 使苯胺和丙酮发生缩合反应得到混合物，然后分离得到2，2，4-三甲基-1，2-二氢化 喹啉单体，在高温低压下使用烃类惰性溶剂中和洗涤混合物后再聚合得到2，2，4- 三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物。两步法工艺复杂，生产成本高，得到的最终产品 为片状结构，粉尘污染严重，使用时产品的流动性及分散性差，无法实现自动称量。 文献(精细石油化工，2005，5：36)报道了一步法催化合成防老剂FR的工艺研究， 得到的较佳反应条件：以BF₃为催化剂，BF₃/苯胺(摩尔比)＝0.05∶1，丙酮加入时间 4h，苯胺/丙酮(摩尔比)＝2.5∶1，产品具有较好的质量，但是灰分较高，而且由 于产品也为片状结构，同样存在流动性及分散性差，无法实现自动称量。因此，生 产工艺简单，有效成分含量高、流动性好、使用过程中粉尘污染小、能够实现自动 计量和均匀分散的FR是实现FR广泛应用的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球粒状橡胶防老剂FR的生产工艺，该工艺操作简单， 将FR产品制备成球粒状，解决了粉尘污染问题、使用过程实现了自动称量，流动性 及分散性好。

为达到上述目的，本发明通过下述技术方案加以实现：一种球粒状橡胶防老剂 FR的生产工艺，其特征在于包括以下过程：

1.将防老剂FR加热形成凝胶，将凝胶在0.2～1MPa的压力下输入直径为 0.2～5mm的造粒管中，将流体控制在平滑流范围内，对流体施加频率为50～500赫兹 的扰动，使流体断裂形成均匀液滴，液滴在下落过程中结晶固化，从而形成粒度均 匀的球粒状橡胶防老剂FR。

本发明的优点在于：该新工艺操作简单，FR为均一球粒状颗粒，不易破碎，制 造及使用过程中无粉尘污染，能够实现自动称量，具有良好的流动性和分散性。

具体实施方式

例1：

将1mol苯胺、0.2mol甲苯、0.01mol催化剂对甲苯磺酸依次加入到反应釜中，在反 应温度为90℃、转速为500转/分钟的条件下，将1.5mol丙酮滴加到反应釜中，5小时内 滴加完毕，丙酮滴加完后继续反应0.5小时。然后，在常压下蒸馏甲苯，在压力为-0.02Mpa 的条件下蒸馏苯胺，得到单体。将0.5mol摩尔百分比为25％的盐酸加入到含有单体的反 应釜中，在反应温度为70℃的条件下，反应3小时。将摩尔百分比为10％的氢氧化钠溶 液加入到反应釜中，控制Ph值为8.5。水洗、造粒得到产品2，2，4-三甲基-1，2-二氢化 喹啉聚合物，有效含量为80.2％。将上述防老剂FR加热形成凝胶，将凝胶在0.2MPa的 压力下输入直径为0.2mm的造粒管中，将流体控制在平滑流范围内，对流体施加频率为 50赫兹的扰动，使流体断裂形成均匀液滴，液滴在下落过程中结晶固化，从而形成直 径为0.2mm、均匀的球粒状橡胶防老剂FR。

例2：

本实施例所采用的防老剂FR与实施例1相同。将上述防老剂FR加热形成凝胶，将凝 胶在0.6MPa的压力下输入直径为2mm的造粒管中，将流体控制在平滑流范围内，对流 体施加频率为250赫兹的扰动，使流体断裂形成均匀液滴，液滴在下落过程中结晶固化， 从而形成直径为2mm、均匀的球粒状高含量橡胶防老剂FR。

例3：

本实施例所采用的防老剂FR与实施例1相同。将上述防老剂FR加热形成凝胶，将凝 胶在1MPa的压力下输入直径为5mm的造粒管中，将流体控制在平滑流范围内，对流体 施加频率为500赫兹的扰动，使流体断裂形成均匀液滴，液滴在下落过程中结晶固化， 从而形成直径为5mm、均匀的球粒状高含量橡胶防老剂FR。