[发明专利]橡胶硫化促进剂2-巯基苯并噻唑的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶硫化促进剂2-巯基苯并噻唑(MBT)的合成新方法，属于橡胶硫化促进剂MBT合成技术领域。

背景技术

随着橡胶工业的发展，硫化促进剂的研究与生产越来越受到人们的重视。硫化促进剂在橡胶硫化过程中起着非常重要的作用，它能大大加快橡胶与硫化剂的反应，提高生产率，同时也能改善硫化橡胶的物理机械性能，MBT是目前橡胶工业必不可少的一种主要促进剂。通常情况下，MBT生产工艺为苯胺法，即将一定配比苯胺、硫磺、二硫化碳置入高压反应釜，在高温高压下反应一定时间，经酸碱法精制的产品MBT。该工艺反应条件苛刻，难以控制，MBT收率仅为85％左右，还生成15％焦油副产物，主要为未反应的苯胺、硫磺中间产物二苯硫脲及苯并噻唑等及其他成分复杂的副产物，杂质的存在使得产品质量不高。近年来国内外助剂企业及科研院校也针对MBT生产工艺做出了许多改进。主要针对反应原料、反应配比、反应条件进行优化。但结果不甚理想，有专利(US 3975394)指出苯并噻唑能够与硫磺继续反应生成2-巯基苯并噻唑，因此考虑将反应中硫磺配比加大，一方面使之与苯并噻唑继续反应生成MBT，另一方面可抑制副反应产生，减少副产物，从而提高反应收率。但由于加大硫磺配比后，加入硫磺量大于反应所需硫磺量，过剩的硫磺需要处理，否则造成资源浪费，并且污染环境。最有效的措施为硫磺循环使用。有文献(西北民族学院学报V22，No3)报道了大配比硫磺合成MBT，报道中得出最佳反应条件为反应温度240～260℃、反应压力9.0～10.0Mpa、反应时间3h，苯胺∶CS₂∶S(摩尔比)＝1∶1.1∶2.3，收率提高至86％。但其反应条件仍然在高温高压下进行，为了近一步提高M的收率降低反应条件，我公司亦对大配比硫磺合成MBT工艺进行了研究。

由于硫磺的使用量的增加，会致使生成物中含有大量未反应硫磺，因而MBT高压反应生成物的M含量会所有降低，不能准确反应出反应结果的好坏，所以本发明中均使用M的收率作为参考指标，其计算方法如下：

Y=mMmBMB×MM]]>

其中：m_M——实验中所得MBT产品的重量，g；

m_B——苯胺的投料量，g；

M_M——MBT的分子量，M_M＝167.24；

M_B——苯胺的分子量，M_B＝93.13。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡胶硫化促进剂MBT的合成新方法，该方法条件温和，易于控制，制得的MBT纯度高、熔点高、熔程短、收率高。

为达到上述目的，本发明通过下述技术方案加以实现：

本发明的一种橡胶硫化促进剂MBT的合成方法，合成原料为苯胺、硫磺和二硫化碳，原料质量配比为苯胺∶硫磺∶二硫化碳为1∶2～4∶1～2；将原料搅拌、升温，在温度230～250℃下反应100～300min，搅拌转速控制在40～1000转/min，压力为6～8MPa，反应结束，排放硫化氢；熔体压入置有2～5倍体积的二硫化碳萃取釜内进行萃取；萃取温度为10～50℃，萃取时间为20～50min；硫磺中回收硫磺比例为10％-80％。

萃取结束后进行过滤，过滤后含有硫磺的二硫化碳蒸馏回收，硫磺析出进入反应阶段。

优选的硫磺的质量配比是2.5～3.2。优选的回收硫磺的比例为60～75％。

首次投料为新鲜硫磺、从第二次反应开始加入回收硫磺、硫磺中回收硫磺比例为10％-80％(重量百分比)。

过滤后含有硫磺的二硫化碳蒸馏回收，硫磺析出后(即为回收硫磺)以一定比例进入反应阶段。滤饼经洗涤、干燥后得产品，纯度达98％以上。