[发明专利]一种硫氢化钠法制备硫代羧酸酯硅烷偶联剂的生产方法

说明书

本发明公开了一种硫氢化钠法制备硫代羧酸酯硅烷偶联剂的生产方法，该方法包括以下步骤：1)硫氢化钠和酰氯在相转移催化剂的作用下反应生成硫酰钠盐，2)步骤1)得到的硫酰钠在相转移催化剂下与卤代丙基三乙氧基硅烷反应，得到硫代羧酸酯硅烷；步骤1)加入消泡剂和消泡类溶剂，且利用真空水泵将生成硫化氢气体及时排出反应釜，然后通过装有饱和氢氧化钠溶液的三级硫化氢气体吸收装置吸收；能够更加充分的利用反应釜的容积，增加投料量，同时缩短了反应周期，较大幅度地提升产品的收率，得到色泽佳，收率高以及品质好的产品，消除硫化氢气体对空气的污染，同时能将吸收釜产生的硫氢化钠得以利用，充分利用了资源，有利于工业化生产。

技术领域：

本发明涉及一种硫氢化钠法制备硫代羧酸酯硅烷偶联剂的生产方法。

背景技术：

含硫硅烷偶联剂是橡胶工业常用的加工助剂，新一代硫代羧酸酯硅烷偶联剂是现有偶联剂的换代产品，用于填充白炭黑的胎面胶中可以降低胶料粘度,减少混炼段数，改善胶料加工性能，促进补强剂分散，提高胶料的动态力学性能。此外,这种偶联剂提高了白炭黑胎面胶的耐老化性能,延长胶料储存时间,同时还减少了成品轮胎中挥发性有机物的含量。合成硫代羧酸酯的方法较多，其中硫氢化钠水相法产率较高，同时因不使用溶剂，成本较低。例如CN 104829645 B公开了制备硫代羧酸酯硅烷偶联剂的方法。

发明内容：

本发明发现现有技术CN 104829645 B硫代羧酸盐合成反应过程容易使得原料溢出，同时也延长了反应周期，影响了产品品质，造成了环境污染，限制了其工业化生产，提供一种硫氢化钠法制备硫代羧酸酯硅烷偶联剂的生产方法，解决了现有的技术问题。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种硫氢化钠法制备硫代羧酸酯硅烷偶联剂的生产方法，该方法包括以下两个步骤：1)硫氢化钠和酰氯在相转移催化剂的作用下反应生成硫酰钠盐，2)步骤1)得到的硫酰钠在相转移催化剂下与卤代丙基三乙氧基硅烷反应，得到硫代羧酸酯硅烷；方程式如下：

其中：Y为卤原子(选自F,Cl,Br或I)，R₁选自直链或支链的烷基、芳基或芳烷基等，R₂为氢、烷基或者芳烷基、烷氧基；

其特征在于，步骤1)加入消泡剂和消泡类溶剂，且利用真空水泵将生成硫化氢气体及时排出反应釜，然后通过装有饱和氢氧化钠溶液的三级硫化氢气体吸收装置吸收；所述的消泡剂选自聚醚类、硅类、聚醚改性硅中的一种以上，所述消泡类溶剂为烷烃，优选为环己烷、正庚烷等。

所述的聚醚类应有优异的水溶性，不容易带入到产品当中，如异构十三醇醚TO-5，TO-7等。

所述的硅类应该在简单的蒸馏条件下可以除去，不容易带入产品中，如六甲基二硅氧烷，三甲基硅醇等。

所述的聚醚改性硅烷具有良好的水溶性，同时水解能够产生羟基，如甲氧基硅烷封端的聚醚，乙氧基封端的聚醚等。

所述消泡剂在酰卤加入前加入，或消泡剂和酰卤同时加入，优选为后者，同时加入能更加充分的消除产生的气泡。

消泡剂的加入量为反应物料的5-10wt％。

所述的小型真空水泵，真空度应以反应不起泡为宜，真空度不宜过大，控制为10-50毫米汞柱。

特别地，三级硫化氢气体吸收装置中析出的硫氢化钠或者硫化钠固体回收循环用于步骤1)作为原料，避免了环境污染，同时也达到了资源的循环利用，完美的解决了其工业化生产的问题。

本发明的有益效果如下：

1)加入消泡剂，消除或者抑制反应过程中气泡的产生，防止喷料事件的发生，同时可以抑制原料或者产物的水解，提高产率。