N‑氧二乙撑基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺的制备方法与流程

文档序号:12161325阅读:368来源:国知局

本发明涉及化学合成技术领域,具体涉及一种N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法。



背景技术:

促进剂NOBS,学名N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺,分子式、分子量C14H8N2S4,332.46,结构式为:

,淡黄色结晶,比重1.34~1.4,熔点80℃,易溶于二氯乙烷、丙酮、乙醚;溶于四氯化碳、醋酸乙酯、乙醇;微溶于汽油,不溶于水。用途为橡胶后效性硫化促进剂,特别适合含碱性炭黒的天然胶料和合成胶料。易分散,不起霜,变色轻微。硫化胶料物化性能及老化性能优良。

现有技术在生产N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺时,例如中国专利CN2013105181653,一种N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备工艺,所述工艺以吗啉、促进剂M、双氧水、去离子水为原料生产N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺,而使用母液、红油、吗啡啉液和M生产则未见报道。



技术实现要素:

本发明意在提供一种使用母液、红油、吗啡啉液和M制备N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的新工艺。

本方案中的N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法,

化学反应方程式为:

其中M为2-硫醇基苯并噻唑,NOBS为N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺;

具体步骤为:

步骤一、备料:a、制高浓次氯酸钠漂液:向20%氯化钠溶液中加入氯化钠量1/4的碳酸钠,夜间通氯反应得到漂液,待漂液含NaOC1量在20%以上时,保冷备用;

b、配置母液:按2.6L/㎏的M量加水,加入氯化钠溶解成比重1.12~1.15的氯化钠溶液,再加入投料为M量25%的吗啡啉液;

c、配红油:在PVC水桶中,加入篦麻油,搅拌下加氯化钠溶液皂化,分出皂化液,再加入硫酸酸析,弃盐液,得到红油备用;

步骤二、氧化缩合反应:向氧化罐内依次加母液、红油和吗啡啉液,在搅拌的情况下加入M料,升温,当温度保持在78~80℃时,滴加漂液,待氧化料抱团、散开,悬浮黄液时,停滴漂液;当黄色粒子漂浮时,停止加热;

步骤三、检验:取黄色粒子,加入试管乙醚中溶解,呈清液,即为反应终点,不呈清液则继续滴加漂液并加热,直到抽检呈清液为止;

步骤四、抽氧化液:氧化罐停搅拌静置,真空抽走氧化液2/3贮存作为下次反应的母液使用;

步骤五、碱洗放料:氧化罐开搅拌,微加热,加入20%氯化钠溶液,碱洗氧化料;将碱洗料放进滤洗槽,洗滤后在50℃的热风下干燥,包装后得到成品N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺。

本发明的工作原理及有益效果:该工艺先分别对漂液、红油、新开车母液进行制备,严格控制各物质的质量比,依次将母液、红油、吗啡啉液,在搅拌的情况下加入M料,在升温到规定温度后在恒温的情况下滴加漂液,使反应迅速进行,漂液作为氧化剂使用,红油是作为悬浮液的引物使用的,起到分散剂的效果,并便于造粒,使反应后的氧化料抱团、散开,最后形成悬浮黄液,停滴漂液,等待黄色粒子漂浮,加热停止,反应进行到后期阶段,及时检验,确定是否到达反应终点,没有到达反应终点就继续滴加漂液,直到检验到达终点为止,确保反应完全,以此提高反应的收率;最后抽取大部分氧化液作为回车母液,小部分氧化液与氯化钠溶液一起,碱洗放料,干燥后即得成品。通过本发明的制备方法,制备的NOBS质量优,吗啡啉的配比大于实际生产的配比,致使回车利用的母液中含有过量的吗啡啉,反应一直进行下去,母液中的吗啡啉含量越来越大,是反应朝向迅速生产NOBS的方向进行,无需回收,不会增加回收难度,可以确保基本不产生废水,同时也减少了废水的排放。

进一步,所述步骤四中的母液在空气搅拌下,加10%盐酸至pH=7即可作为连续开车的母液使用。调节pH值,确保满足反应条件。

进一步,所述步骤一中使用的吗啡啉为二甘醇法生产的吗啡啉。以二甘醇和液氨为原料,工艺过程简单,转化率高,二甘醇来源充足,特别是合成氨厂开发吗啉更具有液氨和氢气优势,二甘醇转化率77%,吗啡啉收率36%,二甘醇胺收率28%,可以满足实际的生产需要。

进一步,所述投料量的比值为:以M计,母液量为3L/㎏.M,红油为M重量的1%,吗啡啉为M重量的1.25倍。此配比为最优配比,生产NOBS时,收率高于92%。

附图说明

图1为本发明N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:

N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法,所述投料量的比值为:以M计,母液量为3L/㎏.M,红油为M重量的1%,吗啡啉为M重量的1.25倍。

原料消耗(kg/t)

1)M 折纯品 700

2)吗啡啉 折纯品 450

3)液氯 99% 400

4)氯化钠 97% 250

5)碳酸钠 折纯品 60

6)红油 折纯品 70

主要设备和必要设施:

1、液氯钢瓶;

2、搪瓷反应釜内搅拌外夾套

3、搪瓷罐 外夾套

4、氧化罐不锈钢,内搅拌外夾套

5、5℃水系统(20万大卡冰机制冷)

6、貯槽、容器、滤槽钢、PVC

7、空气压缩机

8、真空泵

9、离心机不锈钢

10、回转真空干燥机不锈钢V1000升

11、台秤、料车、

12、电动葫芦

13、供水、供电、供蒸汽系统

14、分析室、化验室。

实施例:一种N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法,

化学反应方程式为:

其中M为2-硫醇基苯并噻唑,NOBS为N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺;

具体反应步骤如图1所示:

步骤一、备料:a、制高浓次氯酸钠漂液:向浓度为20%的氯化钠溶液中加入氯化钠量1/4的碳酸钠,在夜间通氯反应得到漂液,待漂液含NaOC1量在20%以上时,保冷备用;

b、配置母液:依照上述原料消耗的量反应,按2.6L/㎏的M量加水,加入氯化钠溶解成比重1.12~1.15的氯化钠溶液,再加入投料为700*25%的吗啡啉液;

c、配红油:在PVC水桶中,加入篦麻油,搅拌下加氯化钠溶液皂化,分出皂化液,再加入硫酸酸析,弃盐液,得到红油备用;

步骤二、氧化缩合反应:向氧化罐内依次加母液、红油和二甘醇法生产的吗啡啉液,在搅拌的情况下加入M料,升温,当温度保持在78~80℃时,滴加漂液,待氧化料抱团、散开,悬浮黄液时,停滴漂液;当黄色粒子漂浮时,停止加热;

步骤三、检验:取黄色粒子,加入试管乙醚中溶解,呈清液,即为反应终点,不呈清液则继续滴加漂液并加热,直到抽检呈清液为止;

步骤四、抽氧化液:氧化罐停搅拌静置,真空抽走氧化液2/3贮存作为下次反应的母液使用;

步骤五、碱洗放料:氧化罐开搅拌,微加热,加入20%氯化钠溶液,碱洗氧化料;将碱洗料放进滤洗槽,洗滤后在50℃的热风下干燥,包装后得到成品N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺。

二次开车:按照步骤一~步骤五循环,件步骤四抽取的母液在空气搅拌下,加10%盐酸至pH=7即可作为连续开车的母液使用。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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