[发明专利]用于合成橡胶防老剂6PPD的铜基催化剂、制备及使用方法

说明书

本发明涉及涉及铜基催化剂制备技术领域，更具体而言，涉及一种用于合成橡胶防老剂6PPD的铜基催化剂、制备及使用方法，以尿素‑水热法制备了铜‑钼复合催化剂，在活性组分铜的基础上引入助剂钼，形成双组分金属催化剂，有效提高了反应的活性和稳定性，有效提高活性组分的分散度，提高催化剂反应活性；同时引入三氧化二铝、氧化锆载体，进一步提高催化剂的活性，抑制催化剂的烧结。该催化剂用于固定床装置合成橡胶防老剂6PPD，既能避免铜系催化剂带来的不利影响，与使用贵金属催化剂相比又能大大节省生产原料成本。

技术领域

本发明涉及铜基催化剂制备技术领域，更具体而言，涉及一种用于合成橡胶防老剂6PPD的铜基催化剂、制备及使用方法。

背景技术

对苯二胺类防老剂是一种性能优良的橡胶防老剂，在天然及橡胶合成制品中，因其可防护热氧、屈挠老化等，被广泛应用于轮胎、胶带以及许多其他橡胶工业制品。

橡胶防老剂6PPD可由4-氨基二苯胺与甲基异丁基酮在催化剂作用下进行加氢还原烷基化反应制得，反应过程中存在的主要副产物为原料加氢生成相应的醇、原料或者产物的氢解、苯环加氢引起过高反应温度导致生成的焦油等，因此对催化剂的选择性要求非常高，催化剂的活性、选择性和寿命性能是关系合成得到橡胶防老剂6PPD的品质和成本的关键。

在合成橡胶防老剂6PPD中常用的有Pd贵金属催化剂及镍系催化剂，而铜系催化剂因价格便宜而且不易中毒，也便于连续生产操作日益受到青睐。吴结华等人RT培司和丙酮一步法合成防老4010NA 的催化剂进行了试验室研究。研制出铜系专用催化剂，RT培司转化率大于或等于98%。目前，国内橡胶防老剂 6PPD主要生产厂家 ：中石化南京化学工业公司、江苏圣奥化学等合成防老剂 6PPD的催化剂采用铜系催化剂。

但是铜系催化剂也存在着选择性不高、易粉碎等问题亟待解决。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的不足，本发明提供一种用于合成橡胶防老剂6PPD的铜基催化剂、制备及使用方法，解决现有橡胶防老剂6PPD合成中铜系催化剂选择性不高，生产中副产物醇的含量高，且生产工艺中使用铜系催化剂因为易粉碎、残余，会对后续产品质量产生危害，改善铜系催化剂选择性不高、易粉碎的问题，与使用贵金属催化剂相比大大节省生产原料成本。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种用于合成橡胶防老剂6PPD的铜基催化剂，所述铜基催化剂采用尿素-水热合成法制备，其组成为CuaMob(ZrO₂)C(Al₂O₃)_d，将水热-尿素法制备催化剂前驱体，经焙烧形成含铜、钼、锆、铝氧化物前驱体，将获得的前驱体压片成型后装入固定床反应器中，采用原位还原，还原过程结束后，待还原温度降至反应温度合成橡胶防老剂6PPD。

进一步地，所述铜基催化剂中a为0.07-0.18mol，b为0.002-0018mol，c为0.001-0.015mol，d为0.05-0.15mol。

一种用于合成橡胶防老剂6PPD的铜基催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照尿素：硝酸铜和四水合钼酸铵摩尔比为1:3配制溶液A；

S2、将硝酸铜、四水合钼酸铵按摩尔比0.07-0.18:0.002-0.018配制溶液B，将硝酸铝、硝酸锆按摩尔比0.05-015:0.001-0.015配制溶液C；

S3、按铜、钼、铝、锆金属离子总物质的量：氢氧根物质的量比为1:2.5配制氢氧化钠溶液D；

S4、将溶液B置于磁力搅拌器中，升温至60℃后，将溶液A缓慢滴加到溶液B中，搅拌30min，继续搅拌条件下缓慢滴加溶液C和溶液D，将PH调至11±0.5，80℃持续搅拌12h，之后将得到的溶液移到水热反应釜并置于烘箱中，90℃放置12h；