一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺的制作方法
【专利摘要】本发明属于橡胶抗氧剂生产【技术领域】，涉及一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺，它是以苯胺和丙酮为原料，以磁性固体超强酸为催化剂，先将催化剂和苯胺加入反应釜中，催化剂与苯胺的质量比为0.02～0.08∶1，在温度为120～190℃范围内连续滴加丙酮，丙酮与苯胺质量比为2～8∶1，连续搅拌12～18小时，反应过程中通过分次加催化剂和用电磁分离催化剂的方法调节酸度，反应结束后，用磁分离法将催化剂吸附到反应器底部重复使用，将反应液移入分离器中经分离除去水相，再经蒸馏、成型后制得成品。本发明以磁性固体超强酸为缩聚催化剂，反应条件温和，其工艺节能、成本低，对环境友好。
【专利说明】一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺
[0001]【技术领域】:本发明属于橡胶助剂的生产【技术领域】，具体涉及一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺。
[0002]技术背景:抗氧剂224，化学名称是2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，主要用作橡胶抗氧剂，适用于天然橡胶、合成橡胶和乳胶。它抗热氧化效能卓越，对铜锰等有害金属离子的催化氧化亦有较强的抑制作用，且防护性能持久。本品分子量较大，与橡胶相容性好，故挥发性低，喷霜性小，耐抽出性高。抗氧剂224是通用型橡胶助剂，由于具有卓越的防老化性能，因此被国内外橡胶加工业广泛使用，不论是普通轮胎，还是子午线轮胎或其他橡胶制品、电缆，均需添加本品，以达到较好的防护效能。
[0003]抗氧剂224合成工艺路线通常是以苯胺和丙酮为原料，在酸性催化剂的作用下，经缩聚反应而成。缩合反应指苯胺与丙酮脱水缩合生成2，2，4_三甲基-1，2-二氢化喹啉单体(TMDQ)，聚合反应指TMDQ进一步聚合生成多聚体。反应式为:
[0004]
【权利要求】
1.一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺，其特征在于以苯胺和丙酮为原料，以磁性固体超强酸为催化剂，先将磁性固体超强酸催化剂和苯胺加入到反应釜中，催化剂与苯胺的质量比为0.02~0.08:1，在温度为120~190°C范围内连续滴加丙酮，丙酮与苯胺的质量比为2~8:1，连续搅拌12~18小时，反应过程中通过分次加入催化剂和用电磁分离法分离催化剂的方法调节酸度，反应结束后，用磁分离方法将磁性固体超强酸吸附到反应器底部，将反应液移入到分离器中，经分离除去水相后进行蒸馏，经冷却、成型后制得成品。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺，其特征在于，所述的磁性固体超强酸为 SO/— / Fe3O4-ZrO2 或 SO/— / Fe304_Ti02。
3.根据权利要求2所述的一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺，其特征在于，所述的磁性固体超强酸的制备步骤包括: a)将100目以下的Fe3O4和ZrO2粉末或Fe3O4和TiO2粉末按质量比1:3的比例混合均匀； b)按15mL/ g的比例用浓度为ImoL / L的H2SO4溶液浸溃步骤a)得到的混合物14小时，过滤后在110°C干燥24小时，然后在600°C的马弗炉里焙烧3小时，得到S042_ /Fe3O4-ZrO2或SO/— / Fe3O4-TiO2磁性固体超强酸催化剂。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺，其特征在于质量分数为72%的催化剂与苯胺一起加入，其余质量分数为28%的催化剂于苯胺转化率达到78%时加入。
5.根据权利要求1所述的一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺，其特征在于，在反应过程中当二聚体含量达到20%时 ，使用磁分离方法将质量分数为30%的磁性固体超强酸吸附到反应器底部。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶抗氧剂224的催化合成工艺，使用磁分离方法将磁性固体超强酸吸附到反应器底部并与反应液分离后，磁性固体超强酸催化剂可以直接重复使用，连续重复使用次数不小于6次。
【文档编号】C07D215/06GK103613538SQ201310590400
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】朱嘉震, 张敏, 李海存, 王颖, 赵新远, 尹传祥, 王金才, 田旭 申请人:山东斯递尔化工科技有限公司