[发明专利]橡胶防老剂RD的合成工艺

说明书

本发明属于橡胶助剂领域，具体涉及一种橡胶防老剂RD的合成工艺，包括下述步骤：（1）将催化剂分两段进行装填至反应器；其中，固体酸催化剂，装填至反应器床层的下部，固体碱催化剂装填在固体酸催化剂床层的上方；（2）将苯胺先经预热器进行预热后，从反应器上部入口进入催化剂床层进行反应；（3）反应器下部通入经过预热后的丙酮，丙酮逆流经过反应器的床层后，在反应管上部导出进入闪蒸罐；（4）反应后，闪蒸罐内的混合液经过减压蒸馏实现单体精制，再经过聚合工艺，得到产品RD。本申请的合成工艺流程简单；固体酸碱催化剂制备成本低廉；产品合成工艺能够有效避免产生大量含盐废水，大大降低生产成本。

技术领域

本发明属于橡胶助剂领域，具体涉及一种橡胶防老剂RD的合成工艺。

背景技术

防老剂RD（2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物）合成的工艺按其制备工艺可分为一步法和两步法。其中，一步法是指单体制备和聚合步骤同时完成，然后再分离出多余的反应物；两步法是先经过缩合得到单体，除去多余的反应物后，再在酸性条件下进行单体聚合。一步法制备虽然简单、能耗小，但所得产品有效含量低，而两步法虽然工艺流程长、能耗高，所得产品有效含量高。

专利CN104592108A公开报道了采用盐酸为催化剂，一步法制备防老剂RD，但其后处理需要大量氢氧化钠中和盐酸，产生大量含盐废水，且催化剂无法回收再利用。此外，采用盐酸为催化剂，还存在苯胺转化率低，产品质量差，三废污染严重等问题。同时此工艺对设备要求高，生产周期长等。

专利CN103613537A公开报道了采用固体盐酸为催化剂，一步法制备防老剂RD。与以液体盐酸为催化剂的制备工艺相比，基本延续了传统液体盐酸的制备工艺，但是固体盐酸可以克服部分液体盐酸的缺点，有效减少含盐废水的产生，降低生产成本，对防老剂RD合成工艺有一定的改进。

专利CN105017144A公开报道了采用磺酸型咪唑类基离子液体为催化剂，均相法一步合成橡胶防老剂RD。此方法苯胺转化率可达到70%，产品RD有效含量（二、三、四聚体）可达50-60% 。此专利中，采用非固载型磺酸型咪唑基离子液体对设备有腐蚀性，且一般只适用于间歇反应或者釜式连续反应，对产能有一定限制；而磺酸型咪唑基离子液体经固载化后，其反应时间长，生产效率低，且副产物较多，产品品质不足，不利于生产。

专利CN102153511A公开报道了采用固体酸为催化剂制备防老剂RD。尽管其反应模式可用于一步法和两步法，其有效含量（二、三、四聚体）能达到50-60%，但是其工艺仍然存在着反应周期长、空速较低等问题。

防老剂RD的工业合成工艺主要采用均相法，非均相工艺仍未得到大范围应用。国内合成采用的“一步法”工艺（朱文祥，防老剂RD合成线路浅析. 山东化工 2013， 46， 18-22），即在间歇式反应器中加入苯胺、适量盐酸、甲苯，控温至130℃，滴加丙酮。丙酮滴加完毕后继续反应1h。反应结束后，加入甲苯，加入适量碱中和，水洗至中性，分出油相，加热去除甲苯，减压蒸出未反应的苯胺和RD单体。RD单体采用盐酸为催化剂，90-100℃反应4h，反应产物经碱中和至中性后，即得成品RD，其收率可达90%。但此工艺产生废水量较大，造成的能耗以及后处理成本等生产成本较高，同时也不符合当前国内的绿色工艺生产的发展趋势和环保要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种橡胶防老剂RD的合成工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种橡胶防老剂RD的合成工艺，包括下述步骤：

（1）将催化剂分两段进行装填至反应器；其中，固体酸催化剂，装填至反应器床层的下部，固体碱催化剂装填在固体酸催化剂床层的上方；

（2）将苯胺先经预热器进行预热后，从反应器上部入口进入催化剂床层进行反应；