[发明专利]一种橡胶防老剂的制造方法

说明书

本发明属于防老剂技术领域，具体地说是一种N-（1，3-二甲基丁基）-N′-苯基对苯二胺的制造方法。

本发明的防老剂为橡胶、塑料的防老剂，也是石油制品的抗磨抗氧化添加剂。已知的制造方法主要有：us2，734，808介绍的方法，即用4-氨基二苯胺与甲基异丁基酮经还原烷基化反应制得;Fr，1，475，386介绍的方法，是由N-（1，3-二甲基丁基）-N′-苯基对氨基酚在Fe/I2催化下，于210-230℃加热反应制得。上述两项专利的方法所存在的问题是：第一个方法中原料4-氨基二苯胺的来源困难，生产工艺过程中污染较大;第二个方法中（1）原料N-（1，3-二甲基丁基）对氨基酚需预先制备，所以该橡胶防老剂的生产工艺分两步进行;（2）N-（1，3-二甲基丁基）对氨基酚与苯胺缩合的温度较高，一般在210-230℃加热困难，能耗大，不利于生产;（3）催化剂后处理也未加活性白土或者活性碳，铁残留量大，影响产品质量。

本发明的目的是提供一种工艺条件缓和、能耗低、使用生产连续化的生产N-（1，3-二甲基丁基）-N′-苯基对苯二胺的制造方法。

本发明的目的是这样实现的：其工艺过程是：将对氨基酚、甲基异丁基酮加入反应釜中，常压下搅拌，加热至110-140℃，反应2-3小时，蒸除多余酮，于90-110℃滴加甲酸（85-98%）还原，加毕，再生此温度下反应2小时;而后加入苯胺、二甲苯（或用甲苯、苯）及适量的FeCL3，加热至130-200℃，反应2小时，而后降温至100℃，加入Na2CO3水溶液及活性白土（或活性碳），反应4小时，热过滤，减压蒸馏，并将易挥发物蒸净，釜残物取出冷却固化后即为N-（1，3-二甲基丁基）-N′-苯基对苯二胺。

上述工艺过程中各种物料的重量配比为：

对氨基酚∶甲基异丁基酮∶苯胺∶二甲苯＝1∶1.2-3∶1-1.5∶1-1.5∶1.2-3。

FeCL3催化剂用量为对氨基酚的3-10%，最佳用量为3-6%。

还原烷基化反应中所用的甲基异丁基酮，既是反应物，又是溶剂，所以加过量。

本发明中反应温度：还原烷基化在90-160℃进行，最佳在90-140℃进行;脱水缩合在130-200℃进行，最佳在140-180℃进行。

本发明的工艺反应方程式为：

本发明是以对氨基酚为原料，分步加料，中间体不经分离情况下，经两步脱水缩合，一步还原而制取N-（1，3-二甲基丁基）-N′-苯基对苯二胺，其特点是：

（1）、整个工艺过程连续进行，中间体不经分离，缩短了工艺，节省了设备，从而降低了成本。

（2）、缩合反应在脱水剂存在下进行，有利于反应水移出反应系统，使反应温度在130-200℃下便可顺利进行;如不加脱水剂，同样的反应需在210-230℃下才能进行。

（3）、脱水剂与水分层后可循环使用。

（4）、催化剂FeCL3，在后处理过程中，加入活性白土或活性碳作为吸附剂，使产品中铁含量降低，以保证产品质量。

综上所述，本发明具有反应条件缓和，基本上无污染，设备简单，节省能源，便于工业化生产等特点。

下面将通过实施例对本发明作进一步说明。

实例1

在500毫升三口烧瓶中，加入65.4克对氨基酚，120毫升甲基异丁基酮，搅拌，将温度升至130℃，开始脱出反应生成水，反应2小时，将过剩甲基异丁基酮及甲酸蒸出套用，加入90毫升苯胺，70毫升二甲苯及8.3克41.7%的FeCL3水溶液，加热至160℃，有反应水脱出，4小时反应完毕，降温至100℃，加入30克15.7%Na2CO3溶液，使铁催化剂凝集后加3.6克活性白土待其吸附，于100℃搅拌4小时，过滤，除去催化剂后减压蒸馏，于105-180℃/0.098Mpa将挥发物蒸净，放料，冷却固化后得113克N-（1，3-二甲基丁基）-N′-苯基对苯二胺，mp45℃，铁含量可降0.03%以下。

实例2

对氨基酚65.4克，甲基异丁基酮225毫升，其它原料、条件同实例1，加热至170℃，得到N-（1，3-二甲基丁基）-N′-苯基对苯二胺，mp45℃，收率70-75%。

实例3

其它条件同实例1，不加活性白土，得114克N-（1，3-二甲基丁基）-N′-苯基对苯二胺，铁含量0.23%。