[发明专利]一种橡胶塑解剂DBD的绿色工业化制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶助剂制备领域，特别涉及一种橡胶塑解剂DBD的绿色工业化制备方法。

背景技术

我国是橡胶加工大国，年耗胶量达700多万吨，居世界第一位，其中天然橡胶占46%，合成橡胶占54%。随着橡胶业的发展，橡胶助剂的应用与研制取得了长足的进展。

起初，橡胶塑解剂只有硫酚类的五氯硫酚、五氯硫酚锌盐，后来人们发现硫酚类塑解剂存在严重污染，极难降解，特别是使用在于食品相关的橡胶制品时，对人体健康存在严重危害。后来，作为硫酚类塑解剂替代品的橡胶塑解剂DBD（2,2-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物）被开发，其低毒、易降解并且具有优越的加工使用性能，被作为环保型塑解剂广泛应用。

橡胶塑解剂DBD的传统制备方法如下：

1、由硝基苯与一氯化硫反应制备2,2-硝基苯二硫化物；

2、2,2-硝基苯二硫化物经高温、高压设备加氢还原为2,2-二苯氨基二硫化物；

3、2,2-二苯氨基二硫化物与苯甲酰氯酰化反应得产品。

本工艺的缺点：

1、由于存在加氢还原工艺，使用高温高压设备，生产投资大、耗能高；

2、生产过程难以控制，产率低、成本高；

3、材料成本和动力成本高、收率低，市场价格与硫酚类产品相比存在明显劣势，为硫酚类产品价格的两倍以上；因此虽然其为环保塑解剂，但市场份额低。

为了弥补以上不足，申请公布号为“CN 102153495 A”的中国发明专利公开了一种橡胶塑解剂DBD 的制备方法，其步骤2中将开环产物进行氧化制备二苯胺二硫化物时，所用的氧化剂为硫酸和双氧水的混合液。在实际的操作过程中，滴加此混合液时，对滴加温度和滴加速度要求很高，如果滴加速度过快，或者温度过高就会发生副反应，较难得到理想收率的二苯胺二硫化物；而且后续步骤产生的HCL还需要吸收，对设备要求较高；废水处理负担较大；中间步骤较为繁琐，工人劳动强度大。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种工艺简单、便于控制、成本低、收率高的橡胶塑解剂DBD的绿色工业化制备方法。

本发明的技术方案为：

一种橡胶塑解剂DBD的绿色工业化制备方法，步骤如下：

1）在反应釜中依次投入水和氢氧化钠，搅拌使其溶解，加入苯并噻唑，升温至70-80℃，反应2.5-3.5 小时，降至常温备用；

2）将碳酸氢钠投入步骤1）所得反应液中并补加水，控制反应温度为10-45℃，滴加双氧水氧化，得含二苯胺二硫化物的反应液；

3）将甲苯投入步骤2）所得含二苯胺二硫化物的反应液中，控制反应温度为40-50℃，滴加苯甲酰氯，搅拌反应，反应完毕后过滤，滤饼水洗、烘干即得橡胶塑解剂DBD；滤液静置分层，上层甲苯循环使用，下层水相中分离出碳酸氢钠和氯化钠。

本发明与背景技术中指出的最接近的现有技术，即申请公布号为“CN 102153495 A”的中国发明专利，相比，步骤1）基本相同，步骤2）使用碳酸氢钠替代浓硫酸，采用碳酸氢钠替代硫酸，对滴加速度的要求大大降低，副反应少，而且由于采用碳酸氢钠替代浓硫酸，步骤3）中不会产生大量氯化氢，减少了氯化氢收集环节，对设备要求低且使得生产过程更加安全；再者由于步骤2）使用碳酸氢钠替代浓硫酸，步骤2）的反应液不必处理，可直接进行步骤3）的酰化反应，解决了该最接近现有技术工艺繁琐的问题，且由于减少了提纯环节而提高了产率。

优选的，步骤1）中，水、氢氧化钠、苯并噻唑的重量份数分别为100-200份、60-100份、100-150份。

作为优选，步骤2）中碳酸氢钠、水、双氧水的重量份数分别为65-100份、100-200份、45-80份，其中双氧水的质量浓度为25%-50%。

进一步的，步骤3）中甲苯、苯甲酰氯的重量份数分别为400-1000份、100-170份。

作为优选方案，步骤3）中过滤采用离心机甩虑。

优选的，步骤3）中，下层水相经过蒸馏、降温、结晶分离出碳酸氢钠和氯化钠，其中碳酸氢钠在步骤2）循环利用，蒸馏得到的水重复利用。

本发明的有益效果为：