[发明专利]用于促进剂TBBS合成的催化剂及其应用

说明书

本发明属于化学和物理方法领域，具体涉及一种用于促进剂TBBS合成的催化剂及其应用。催化剂采用下述方法制备：将催化剂活性组分的金属盐溶解到离子水中，形成金属离子水溶液；向该金属离子水溶液中快速加入过量的碱金属水溶液，使得反应体系呈现强碱性，溶液中的金属离子形成氧化物或氢氧化物的混合沉淀；将沉淀浆料加入研磨机中研磨；将研磨后的浆料与载体颗粒混合后，过滤得到催化剂颗粒；将催化剂颗粒焙烧，即可得到成品催化剂。本发明中将Cu/Co/Mn三金属氧化物负载在氧化铝上作为固体催化剂，能够提高TBBS的收率，彻底解决了废水中含有重金属离子的问题，使得废水处理难度大幅下降。

技术领域

本发明属于化学和物理方法领域，具体涉及一种用于促进剂TBBS合成的催化剂及其应用。

背景技术

在用橡胶生产轮胎、胶管、胶鞋等各种橡胶制品的过程中，必须用到五大类助剂，它们是橡胶硫化促进剂（简称促进剂）、橡胶防老剂、橡胶硫化及硫化活性剂、加工型橡胶助剂和特种功能性助剂。硫化促进剂简称促进剂。能促进硫化作用的物质。可缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能等。

橡胶硫化促进剂TBBS（化学名称N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，又称NS）是次磺酰胺类促进剂的重要品种之一，它安全低毒，不产生致癌亚硝胺。橡胶硫化促进剂NS具有防焦、无毒、硫化快等功能，被称为“标准促进剂”主要应用于天然橡胶，顺丁橡胶，丁苯橡胶，异戊橡胶中。

目前橡胶硫化促进剂TBBS的产业化方法为以次氯酸钠为氧化剂，将促进剂MBT或者其钠盐与叔丁胺氧化生成促进剂TBBS。其中，次氯酸钠法氧化具有工艺成熟，反应条件温和，产品质量较好，收率较高的优点（一般在90%-92%左右）。但其生产废水量大，1吨产品约产8吨废水，且含盐量高，COD高（一般在30000ppm以上），难以生化处理（存在生物毒性），对环境保护不利。

氧气催化氧化法则由于废水产量大幅降低，有利于环境保护，近年来有高校和企业有在研究。但氧气氧化工艺则存在转化率低，反应速度慢，工艺危险性高，设备投资大等问题，都影响了其进一步产业化转化的可行性。而双氧水由于其氧化还原电位与TBBS生成所需电位不匹配，反应收率极低。

综上所述，目前已见报道的TBBS合成工艺，均在安全、环保等方面存在一定的不足，需要开发一种新的TBBS合成工艺去解决或缓解上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种用于促进剂TBBS合成的催化剂及其应用。

目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于促进剂TBBS合成的催化剂，其特征在于：采用下述方法制备：

第一步，将催化剂活性组分的金属盐溶解到离子水中，形成金属离子水溶液；所述的催化剂的活性成分为Cu、Co、Mn；

第二步，在常温搅拌状态下，向该金属离子水溶液中快速加入过量的碱金属水溶液，使得反应体系呈现强碱性，溶液中的金属离子形成氧化物或氢氧化物的混合沉淀；

第三步，碱金属水溶液加入完毕后，将沉淀浆料加入研磨机中，研磨形成氧化物或氢氧化物的浆料；

第四步，将研磨后的浆料与载体颗粒混合后，过滤得到催化剂颗粒；

第五步，将催化剂颗粒焙烧，即可得到成品催化剂。

优选的，第一步中活性成分Cu、Co、Mn的摩尔比为6:3:1-2。

优选的，第一步中活性成分Cu、Co、Mn的摩尔比为6:3:1。

优选的，第一步中金属离子的总摩尔浓度为1mol/L。

优选的，第四步中载体与浆料的质量比为1-2:2-1。