[发明专利]一种双氧水氧化M制备DM的方法

说明书

本发明公开了一种水相金属盐催化氧化双氧水氧化M制备DM的方法，以M为原料、水作溶剂、双氧水作氧化剂，采用水溶性磷基金属盐催化，在水相中合成DM，含催化剂母液套用。从根源上解决了废盐问题、氮氧化物废气问题、废水量大的问题及安全性问题，解决了传统双氧水法工艺水相反应存在的氧化不彻底或过氧化、产品收率低的问题，同时解决了催化剂的活性流失问题及生产成本问题。产品收率高、品质好、操作简单、工艺稳定，实现了DM的水相合成、清洁生产，不仅节约了传统工艺环境污染问题，还有效降低了成本，符合工业化生产要求。

技术领域

本发明涉及一种新的DM(二硫化二苯并噻唑)制备方法，具体涉及一种金属盐催化剂的制备及其利用该催化剂催化双氧水氧化M制备DM的方法。属于化学合成技术领域。

背景技术

早在1921年，Bruni G.和Bedford C.便首度发现了M(2-巯基苯并噻唑)及其同系物的硫化操作十分安全，硫化后橡胶胶料的物理性能良好，从此，橡胶工业步入了一个重要的发展阶段，而噻唑类促进剂的出现也被视为硫化促进剂发展的里程碑。

DM是噻唑类促进剂家族中的重要一种，化学名称为二硫化二苯并噻唑，广泛应用于天然橡胶与合成橡胶的良好促进剂，可产生平坦和中速硫化，具有显著的后效性，不易产生早期硫化现象，因其硫化临界温度以及操作安全性较M高而广泛应用于橡胶工业中，同时，DM亦具有易分散、无污染，硫化胶料耐老化等优势。单独使用DM，硫化速度较慢，因此常与秋兰姆、二硫代氨基甲酸盐、醛胺类、胍类促进剂并用，且其也是G型氯丁橡胶的优良抗焦烧剂。主要应用于制造轮胎、胶管、胶鞋、胶布等橡胶制品中，在氯丁橡胶中可起到增塑剂或延迟剂的作用。

随着人们对环保认识程度的加深及研发力度的加大，DM的生产工艺也经历了一个逐步成熟的变革。归结起来，DM生产工艺的改变体现在氧化剂的选择上。

有相当长的一段时间采用的氯气法生产工艺已经被淘汰。氯气易于芳香类化合物结合生产氯代芳烃，是致癌类物质二噁英的主要来源，对人类和环境造成严重的污染；而且废水中含高浓度的氯化钠盐类，处理难度大，成本高；氯气毒性大，与空气混合遇明火易爆炸，生产不安全；气液反应工艺难控制，所需设备复杂。

而以次氯酸钠为氧化剂合成DM，解决了氯气的弊端。但其需要引入催化剂调节次氯酸钠的氧化性；最重要的是该工艺废水、废盐量惊人，处理成本大大增加；另外该工艺得到的产品品质较差，产品熔点较低。

目前，DM的主流生产工艺是亚硝酸钠法。以硝酸钠为氧化剂，辅以硫酸调节pH值，鼓入空气，以产生氧化性物质氮氧化物。该工艺较成熟，工业应用最多，但是生产过程中无机酸消耗量大，产品质量不稳定，同时产生大量难以直接生化处理的高含盐废水和氮氧化物废气，另外，该工艺生产时劳动强度大，生产成本高。

近年来，DM绿色生产工艺的开发受到生产企业及科研院所研发人员的青睐。其中，双氧水氧化法和氧气氧化法工艺的关注度最高，而氧气法工艺虽然具有反应速率快、辅助材料少、收率和纯度较高及环境友好等优点，但氧气具有易爆的特性，技术安全难度大，对设备要求较高，应用有限。因此，双氧水法是研究的重点方向。双氧水虽然是一种清洁氧化剂，但是目前对水相中双氧水氧化性的调控难以把握，还局限于有机溶剂(例如异丙醇)中的双氧水法。这些生产工艺均不符合绿色化工、清洁生产的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种水溶性磷基金属盐的制备，及其用于双氧水氧化M制备DM的方法，同时提供了一种母液稳定套用方法。利用M制备DM的方法，特殊之处在于制备一种水溶性磷基金属盐作为催化剂，采用该催化剂在水相催化双氧水氧化M制备得到DM，条件温和、反应高效，原料M近似定量转化；采用水作溶剂，清洁环保，无废盐、废气排放。

本发明的目的通过以下技术方案实现：