[发明专利]一种减少含硫硅烷中乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少含硫硅烷乙醇的方法，从而可在橡胶混炼过程中减少乙醇挥发物。

背景技术

含硫硅烷是生产绿色环保轮胎必不可少的助剂之一，广泛用于硫磺硫化橡胶制品中。但由于含硫硅烷分子中通常有6个乙醇基团，在橡胶混炼过程中，含硫硅烷分子中乙醇基团与橡胶中的填料(如：白碳黑)发生反应，形成硅-氧-硅键，乙醇被释放出来，给安全、劳动卫生和环境保护带来危害。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是现有含硫硅烷在橡胶混炼过程中所存在的乙醇的挥发问题，提供一种减少含硫硅烷中乙醇的方法。

为解决述技术问题，本发明采用如下技术方案：

在催化剂存在下通过将含硫硅烷中的乙氧基与C₅-C₈醇发生酯交换，得到几乎不含乙醇基团的含硫硅烷化合物，具体包括如下步骤：

1)将含硫硅烷和C₅-C₈醇按1∶6-7.2的比例投入反应器中，同时加入钛酸酯催化剂；

2)将反应器中的的物料升温至有乙醇流出后，在90℃-120℃下保温1-10小时，当乙醇流出达到理论量的80％以上时，反应结束；

3)将反应物在-0.09MPa以上的真空下，100℃-120℃蒸出残留的乙醇和未反应的C₅-C₈醇至没有馏分流出为止；

4)将反应物冷却到-20℃-30℃下过滤。

步骤1)中的钛酸酯催化剂为正钛酸四异丙酯或正钛酸四酯，其重量用量为含硫硅烷和C₅-C₈醇的总量的100-10000ppm。

步骤1)中的C₅-C₈醇优选二乙基己醇、戊醇或己醇。

本发明所涉及的化学反应式如下：

(EtO)₃Si-Alk-S_x-Alk-Si(EtO)₃(含硫硅烷)+6HO-C₈H₁₇(C₅-C₈醇)+催化剂→反应生成单体或多聚体有机硅烷化合物，其中：

Et-乙基；

Alk-为3个碳原子的二价烃；

本发明除去除最后残留的乙醇及未反应的原料需在-0.09MPa以上的真空下进行外，其余反应过程在常压下进行。

本发明具有如下优点

1、本发明工艺简，易于实施；

2、由本发明制备的产品具有较高的闪点，产品经测定乙醇基团的含量小于10％，产品中低级醇基减少量达到90％以上，在使用过程中几乎不释放出乙醇；

3、有利于操作人员的身体健康和环境保护；

4、提高了橡胶混炼工艺的安全性。

具体实施方式

实施例1

在配有搅拌器、温度计和蒸馏冷凝器的三口烧瓶中加入538克(1摩尔)双(三乙氧基丙基)四硫化物，加入858克(6.6摩尔)二乙基己醇，在搅拌下加入5克正钛酸四异丙酯，升温，当反应温度达90℃时有乙醇流出，缓慢升温至90℃-120℃下保温3小时，在-0.1MPa真空下进行蒸馏，当物料温度在120℃没有物料流出时，停止蒸馏，冷却过滤，产品为黄色液体，得率95.6％。

实施例2

在配有搅拌器、温度计和蒸馏冷凝器的三口烧瓶中加入474克(1摩尔)双(三乙氧基丙基)二硫化物，加入858克(6.6摩尔)二乙基己醇，在搅拌下加入5克正钛酸四丁酯，升温，当反应温度达90℃时有乙醇流出，缓慢升温至115℃-120℃下保温5小时，在-0.1MPa真空下进行蒸馏，当物料温度在120℃没有物料流出时，停止蒸馏，冷却过滤，产品为黄色液体，得率96.3％。

实施例3

在配有搅拌器、温度计和蒸馏冷凝器的三口烧瓶中加入538克(1摩尔)双(三乙氧基丙基)四硫化物，加入528克(6摩尔)戊醇，，在搅拌下加入5克正钛酸四丁酯，升温，当反应温度达90℃时有乙醇流出，缓慢升温至115℃-120℃下保温5小时，在-0.1MPa真空下进行蒸馏，当物料温度在120℃没有物料流出时，停止蒸馏，冷却过滤，产品为黄色液体，得率94.5％。

实施例4

在配有搅拌器、温度计和蒸馏冷凝器的三口烧瓶中加入474克(1摩尔)双(三乙氧基丙基)二硫化物，加入712克(7.2摩尔)己醇，在搅拌下加入5克正钛酸四异丙酯，升温，当反应温度达90℃时有乙醇流出，缓慢升温至115℃-120℃下保温10小时，在-0.1MPa真空下进行蒸馏，当物料温度在120℃没有物料流出时，停止蒸馏，冷却过滤，产品为黄色液体，得率97.5％。