一种利用微反应装置连续制备二硫化四甲基秋兰姆的方法与流程

（一）技术领域

本发明属于精细化工产品生产领域，特别涉及一种利用微反应装置连续制备二硫化四甲基秋兰姆的方法。

（二）

背景技术：

二硫化四甲基秋兰姆（简称tmtd，促进剂tmtd）纯品为无色，无臭，结晶体，无毒，熔点155－156℃。工业品为白色或灰白色或黄白色粉末，熔点≥140℃，比重1.29（20℃），不溶于水、汽油和石油醚，稍溶于乙醇和乙醚，溶于氯仿、丙酮和苯等有机溶剂。本品有特殊臭味，对皮肤、眼睛和鼻、咽等粘膜有刺激作用，有时还能引起皮炎。常温下性质稳定，遇碱分解可燃，热敏性较强，热至90℃以上会缓慢分解，能分解析出s，热至120℃时会迅速分解。tmtd可被烧碱（naoh）、硫化碱na2s）还原为福美钠。

本品是噻唑类促进剂优良的第二促进剂，也可与其他促进剂并用，通常与促进剂mbt并用，其情况与丁基胶的硫化基本相似。本品主要用于制造轮胎、内胎、胶鞋、医疗用品、电缆、工业橡胶制品等，在农业用上作杀菌剂和杀虫剂，也可用作润滑油添加剂。

二硫化四甲基秋兰姆的常规合成是在快速搅拌下，二甲胺在碱的水溶液中滴加二硫化碳然后空气和氯气进行氧化。由于该反应强烈放热必须适当控制滴加速度，防止局部升温过快，造成产品分解和副反应的发生。该工艺主要存在的三方面的缺陷：一、在生产过程中消耗过量的二硫化碳、成本高；二、在缩合和氧化反应中需要滴加原料，反应时间长，能耗高；三、生产出的产品质量不稳定，外观差，很难满足市场的需求。

（三）

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种利用微反应装置连续制备二硫化四甲基秋兰姆的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种利用微反应装置连续制备二硫化四甲基秋兰姆的方法，其特征在于：（1）将二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液用计量泵注入微反应装置的微混合器中，同时将含有一定量氯气的空气加入至微反应装置的混合器中混合，混合后通入至微反应装置的微反应器中进行氧化反应。（2）将氧化反应后的产物经过过滤、干燥得到二硫化四甲基秋兰姆；其中所述的二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液二甲基二硫代氨基甲酸钠的质量份数为8%--18%。

其中，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1-1.2。

步骤（1）中，空气和氯气的体积比为1：0.5~10。

步骤（1）中，微反应器中反应温度为0~65℃，停留时间为10-300秒。

所述的微反应装置包括通过连接管相连的静态混合器混合器和微反应器；其中，静态混合器的进料口通过连接管连接有2个物料进口。

所述的微反应器为管式微反应器，内径为1~80.0mm，长度为1~40m。

所述经微混合器混合后的混合液进入微反应器流速为1-100ml/min，出料流速为1-150ml/min。

其中，优选反应条件如下：

二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.05；氧化反应：反应温度为25℃；停留时间为12min，流速为10ml/min；微反应器内径为6mm。

二硫化四甲基秋兰姆的结构式：

本发明的反应式如下：

本发明针对现有技术存在的反应强放热、能量难以及时移走造成反应混合物局部产生热点，易造成二硫化四甲基秋兰姆分解生成副产物的问题以及现有装备技术生成出的产品存在的产品质量稳定性差，生产消耗大、废弃物多和操作繁琐等问题。提出了利用微通道反应器制备二硫化四甲基秋兰姆的方法。

本发明的有益效果是：本发明反应所需的原料少，反应物转化率较高，副产物少，反应的选择性较高，产品质量优秀。解决了在制备二硫化四甲基秋兰姆在常规反应釜中因强放热而难以控制温度和对设备的损耗低高，可以连续不间断的进行生产。同时，本发明该方法操作条件容易控制，并实现了连续进料的条件下生产，废水产生少，对环境污染小，具有良好的工业应用前景。另外，本发明反应所得到的质量好。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的工艺流程示意图；

图2为本发明的工艺步骤示意图。

图中，a、b为反应过程中原料，c为空气罗茨风机，1-1为计量泵，2为混合器，3为水浴恒温加热区，4是微通道反应器，5是目标产物。

（五）具体实施方式

实施例1

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：1也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.05，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四甲基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点142.5℃，收率为97.8%。

实施例2：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：1也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.5℃，收率为95.4%。

实施例3：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：2，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.6℃，收率为97.8%。

实施例4：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：3也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：2，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.6℃，收率为96.3%。

实施例5：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：3也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点140.5℃，收率为93.2%。

实施例6：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.8℃，收率为91.5%。

实施例7：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为10秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点140.8℃，收率为91.5%。

实施例8：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为50秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.8℃，收率为92.2%。

实施例9：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为100秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.9℃，收率为92.1%。

实施例10：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为200秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.2℃，收率为92.4%。

实施例11：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为250秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.3℃，收率为92.2%。

实施例12：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为300秒，温度为55℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.5℃，收率为91.9%。

实施例13：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为0℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.1℃，收率为91.1%。

实施例14：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为20℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点140.9℃，收率为91.4%。

实施例15：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为30℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.5℃，收率为91.6%。

实施例16：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为40℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.2℃，收率为92.3%。

实施例17：

取含量为15%的二甲基二硫代氨基甲酸钠1mol用计量泵将溶液通过y型混合器。再由罗茨风机鼓风和氯气气体积比1：2也进入y型混合器，二甲基二硫代氨基甲酸钠和氯气的摩尔比为1：1.02，最后通入管径为6mm的反应器中，流速为50ml/min。反应液在反应器内停留时间为12秒，温度为65℃，流出液经过滤得到滤饼，烘干后得到二硫化四苄基秋兰姆。所得成品经检测：外观为白色粉末，熔点141.8℃，收率为91.8%。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。