[发明专利]橡胶硫化促进剂NS的联产合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶促进剂NS(N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺)联产生产技术，属于精细化工领域。 

背景技术

随着橡胶工业的发展，橡胶助剂的研究与生产越来越受到人们的重视。橡胶硫化促进剂NS(又称TBBS)，化学名称为N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，是次磺酰胺类硫化促进剂的重要品种之一，兼有抗焦烧性和硫化速度快两大优点。用于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶中，尤其适用于碱性较高的炉法炭黑胶料，活性大于目前广泛使用的促进剂CBS、NOBS等，变色及污染轻微，可替代含仲胺基的有致癌性可能的NOBS等，因其性能优良被称为“标准促进剂”。 

目前国内普遍采用次氯酸钠氧化法合成促进剂NS，得到的产品质量优良，唯一不足就是产生含盐废水难于处理。另外，氧气氧化法合成NS方法成为行业中生产NS的热门方法，专利文件US 4182873，1980公开了一种N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺的制备方法，该发明采用氧气作为氧化剂，以醋酸铜作为催化剂，叔丁胺和2-巯基苯并噻唑(简称M)在反应器中反应6h20min后经过过滤烘干得到N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，含量91％。专利文件EP0029718，1981也公开了一种N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺的制备方法，该发明将M、叔丁胺和含有4％酞菁钴的活性炭进行搅拌混合后，通入氧气得到纯度为98％的N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，收率可达96％。专利文件CN101735171A(200910228229)公开了一种制造N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺的方法，采用氧气作为氧化剂，氨水和硫酸铜作为催化剂，叔丁胺和M在高压釜中进行反应，合成促进剂NS。 

CN101906082A(CN201010128498.1)公开一种母液套用合成TBBS的方法，该方法包括以下过程：水或母液与橡胶促进剂M的按重量比为1∶2～6加入釜内打浆，母液套用比例为20～100％，加入与橡胶促进剂M摩尔比为1∶1.05～5的叔丁胺打浆。本发明母液直接回用，不仅减少了高盐度污水的排放，减轻了蒸馏回收叔丁胺的压力，降低了能耗，符合国家的环保政策。促进剂TBBS的收率达到98％以上，纯度可达到98％、熔点105℃以上。 

在氧气氧化合成NS反应中，叔丁胺配比量较大，最后生产NS后的母液中含有大量的叔丁胺以及少量的催化剂成分，如果直接进行母液套用或回用，会影响产品的颜色，影响产品的质量，如果将其直接蒸馏回收叔丁胺，耗能较大，而且会产生废水，所以母液的处理是氧气氧化合成NS工业生产中的一大难题。 

发明内容

为解决现有技术氧气氧化法合成NS后的母液处理的问题，本发明提出了一种联产法生产橡胶硫化促进剂NS的工艺。 

术语说明： 

M：2-巯基苯并噻唑，CAS号149-30-4，也称促进剂M，简称M，市售品为固体粉末，密度1.40～1.48；熔点170～178℃。溶于丙醇、乙醇、氯仿或氨水、氢氧化钠和碳酸钠等碱性溶液，不溶于水。 

NS：N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，橡胶硫化促进剂。 

本发明的技术方案如下： 

一种联产法生产橡胶硫化促进剂NS的工艺，首先采用氧气氧化法合成NS，得到的母液和2-巯基苯并噻唑(简称M)混合后经次氯酸钠氧化再次合成NS；所述的氧气氧化法合成NS是以氧气作为氧化剂，以醋酸铜作为催化剂，叔丁胺和M在反应器中反应后经过过滤烘干得到NS。 

根据本发明，优选的技术方案如下： 

一种联产法生产橡胶硫化促进剂NS的工艺，步骤如下： 

(1)将适量的M、叔丁胺、水加入到高压釜中，搅拌混合均匀；将配置的醋酸铜氨水催化剂溶液加入到高压釜中，搅拌，混合均匀； 

(2)密封高压釜，升温至55～65℃，开始通入氧气至高压釜中压力达到0.7-0.9MPa，停止通入氧气，搅拌，反应开始进行；当高压釜中压力降低到0.1-0.3MPa时，再次通入氧气至高压釜中压力达到0.7-0.9MPa，停止通入氧气，当压力再次降到0.1-0.3MPa时，再次通入氧气，如此反复直至反应釜中压力不再变化，反应结束；降温到22-25℃时出料； 

(3)将步骤(2)的反应物料过滤，滤饼烘干既得产品NS；滤液备用；