[发明专利]一种橡胶硫化剂DTDC的合成方法

说明书

本发明公开了一种橡胶硫化剂DTDC的合成方法，该方法以己内酰胺和一氯化硫为原料、以三亚乙基二胺为缚酸剂，反应得到DTDC。本发明三亚乙基二胺同时作为催化剂和缚酸剂，并且可以回收再利用，有效解决了己内酰胺浪费的缺点，同时大大缩短了反应时间，明显提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种橡胶硫化剂DTDC（1,1’－二硫代二己内酰胺）的合成方法，尤其涉及一种收率高的橡胶硫化剂DTDC的合成方法，抗老化等性能，属于橡胶助剂合成技术领域。

背景技术

橡胶目前广泛应用于我们日常的生活、医用行业、轨道交通业等各行各业，在人们的生活中具有不可替代的作用。天然橡胶和合成橡胶在当前的社会和生活中被广泛应用，而且随着经济的不断发展，各行各业对于橡胶的需求也在不断增长。1,1’－二硫代二己内酰胺（DTDC）是一种重要的橡胶硫化促进剂，相较于硫化剂DTDM而言，DTDC因在硫化过程中不产生亚硝胺而备受关注，其可以全部或部分替代硫黄组成有效或半有效硫化体系，用其等量替代硫化剂DTDM，无需改变胶料的配方和工艺，因此被认为是硫化剂DTDM和秋兰姆的最佳替品。DTDC硫化胶的橡胶硫化网络结构可赋予硫化胶优良的耐热性、耐压缩性和高定伸应力，此外其还具有不喷霜、焦烧安全、硫化速度快的特点，是轮胎等大型模型橡胶制品、耐热橡胶制品、卫生橡胶制品及彩色橡胶制品的最佳硫化剂。

现在的DTDC合成技术采用己内酰胺或其他有机胺做缚酸剂，存在着反应时间长、己内酰胺大量浪费、物料回收工艺复杂、产生的废水难以处理等问题，且所得DTDC的收率一般在90%以下，仍有提升的空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种橡胶硫化剂DTDC的合成方法，该方法对缚酸剂进行了选择，以有机胺三亚乙基二胺兼做催化剂和缚酸剂，降低了反应温度，明显缩短了反应所需的时间，提高了反应收率，且三亚乙基二胺可回收利用，在一定程度上节约了人力成本和能耗成本。

本发明提供了一种橡胶硫化剂DTDC的合成方法，该方法以己内酰胺和一氯化硫为原料、以三亚乙基二胺为缚酸剂，反应得到DTDC，反应方程式如下：

本发明以三亚乙基二胺为缚酸剂，三亚乙基二胺为有机胺，具有笼状结构，氮上的孤对电子暴露在外面，且氮上无活泼氢，在反应过程中兼做催化剂和缚酸剂，明显缩短了反应所需的时间，且降低了反应的温度，提高了反应收率，在一定程度上节约了人力成本和能耗成本。经试验验证，本发明选择的有机胺三亚乙基二胺与现有技术中公开报道的吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺、二甲基苯胺、喹啉等有机胺相比，具有更好的收率。

进一步的，上述合成方法中，一氯化硫、己内酰胺、三亚乙基二胺的摩尔比为1:2.0-2.2:1.0-1.2，优选为1: 2.05: 1.1。采用该优选摩尔比时，产品收率高、纯度高，另外避免了原料过量使用造成的资源浪费，节约了成本。

进一步的，上述合成方法中，具体包括以下步骤：

（1）将己内酰胺、溶剂和三亚乙基二胺混合，然后控制温度滴加一氯化硫，滴完后继续保温进行反应；

（2）反应完成后，将反应液碱洗，然后进行处理，得DTDC。

进一步的，上述合成方法中，控制温度为10-30℃，优选为15-25℃，然后在此温度下滴加一氯化硫，滴完后继续在此温度下进行保温反应。本发明反应在常温左右的温度下进行，减少了加热或者降温的能量消耗，成本低。

进一步的，上述合成方法中，控制一氯化硫的滴加时间为1-2h，一氯化硫滴加完成后继续反应1.5h-3h；更优选的，控制一氯化硫的滴加时间为1-1.5h，一氯化硫滴加完成后继续反应2-2.5h。在三亚乙基二胺的作用下，本发明的反应时间较短，提高了生产效率。

进一步的，上述合成方法中，采用氢氧化钠水溶液进行碱洗，氢氧化钠水溶液浓度为1-10wt%，优选为2wt%。