[发明专利]二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于橡胶促进剂技术领域，涉及秋兰姆类硫化促进剂的制备方法，具体涉及一种电解氧化法制备二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂。

背景技术

秋兰姆类橡胶硫化促进剂是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、顺丁橡胶及胶乳的超促进剂和硫化剂。目前国内普遍采用氧化法进行生产，即用过氧化氢、次氯酸钠或氯气等作为氧化剂，氧化由二硫化碳、二烷基仲胺和氢氧化钠生成相应的二硫代二烷基氨基甲酸钠，最后得到相应的二硫化四烷基秋兰姆类硫化促进剂，此工艺在生产过程中使用大量的氧化剂和酸碱试剂，产生大量的含盐废水，对设备腐蚀严重，给环保治理带来很大的困难，难以实现“绿色清洁”生产的目的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂的制备方法，该制备方法为电解氧化法，避免了有毒、昂贵的氧化剂次氯酸钠、双氧水或氯气等的使用，也避免了废水的产生，使用电解氧化法制备过程中，电解液可循环利用，而且没有废弃物的产生，减少了环境污染。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明在单室电解槽中以电解质溶液与有机物形成非均相的水相与有机相两相，以二烷基仲胺、二硫化碳和氢氧化钠为原料，在0~10℃条件下、搅拌，氢氧化钠、二烷基仲胺与二硫化碳反应生成二硫代二烷基氨基甲酸钠，留在水相中；然后选择合适的电极在传质良好的情况下，经过电解氧化得到相应的二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂，二硫代二烷基氨基甲酸钠在水相中经过电解氧化形成产物连续不断的进入有机相中，反应完成后，将水相与有机相分离，水相重新进入电解槽中循环利用，有机相经过蒸馏等操作得到需要的产物。具体技术方案如下：

一种二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂的制备方法，该方法所用的原料为二硫化碳、二烷基仲胺和氢氧化钠，所述原料的化学计量摩尔比为：二硫化碳：二烷基仲胺：氢氧化钠=1.01~1.13:1:1；

其制备过程包括以下步骤：

（1）向单室电解槽中加入100ml电解质溶液、50~100ml有机溶剂，然后按照上述原料的摩尔比加入二硫化碳、二烷基仲胺和氢氧化钠，搅拌，在0~10℃条件下反应0.5小时，得到含有中间产物二硫代二烷基氨基甲酸钠的混合溶液；

（2）在步骤（1）反应完成含有产物二硫代二烷基氨基甲酸钠的混合溶液中插入阳极和阴极，在不断搅拌下恒流电解，电流密度为6~10mA/cm²，通电量为2~4F/mol时，停止反应；所述的阳极材料为镍阳极或者钛基金属氧化物涂层（RuO₂-IrO₂和RuO₂-SnO₂-IrO₂）阳极，阴极材料为不锈钢或钛；

（3）停止反应后，静置至水相和有机相完全分层，然后分离有机相和水相，水相循环利用，有机相进行水洗除杂，除去有机相中的电解质等杂质，然后将洗涤后的有机相蒸馏、烘干、粉碎、过筛、包装即可得到产品。

所述的二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂的制备方法，其中所述的烷基包括甲基、乙基和丁基。

所述的二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂的制备方法，步骤（1）所述的电解质溶液为氯化铵溶液、四乙基高氯酸铵溶液、高氯酸钠溶液、氯化钠溶液和烷基铵对苯磺酸盐中的任一种。

所述的二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂的制备方法，所述氯化铵溶液的浓度为2.8mol/L，所述四乙基高氯酸铵溶液的浓度为1mol/L，所述高氯酸钠溶液的浓度为1mol/L，所述氯化钠溶液浓度为4.7mol/L或2mol/L。在制备过程中，饱和浓度以下的任何浓度的电解质溶液均可使用。

所述的二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂的制备方法，步骤（1）所述的二烷基仲胺为二甲胺、二乙胺和二丁胺中的任一种。

所述的二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂的制备方法，所述的有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、二硫化碳和苯中的任一种，该有机溶剂能够较好的溶解生成的相应产物且不溶于水。

与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果：

（1）本发明采用电解氧化法制备二硫化四烷基秋兰姆硫化促进剂，不需要使用有毒、危险或昂贵的氧化剂，通过两电极电子的得失达到氧化效果，能够降低或消除废弃物的生成，减少了环境污染，降低了生产成本。