[发明专利]一种硫化促进剂M的精制方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，涉及橡胶硫化促进剂，是一种硫化促进剂M（2-巯基苯并噻唑）的精制方法。

背景技术

2-巯基苯并噻唑(又称为促进剂M或促进剂MBT，还可称作快热粉)，硫化平坦性能好，硫化临界温度低(125℃)，可以广泛用于各种橡胶，具有宽广的硫化范围，可单独使用。因此用途较广，消耗量最大。目前国内外主要采用苯胺、二硫化碳和硫磺高压合成，再经一系列分离、提纯过程得到促进剂M的合成路线。

促进剂M精制的方法主要有酸碱法和溶剂法。酸碱法是将粗品M经中和、酸洗(有的需要二次中和、酸洗)、水洗、干燥、粉碎制得精制M。国内橡胶促进剂M粗品精制多采用酸碱法工艺，所得产品纯度在97%，熔点170～172℃左右，工艺复杂，条件控制苛刻，设备腐蚀，产生大量废酸、废碱需要处理。溶剂法是将粗M用溶剂萃取、干燥、粉碎制得精制M。所用溶剂主要有CS₂、乙醇、四氯化碳和甲苯等。

中国专利CN101108834公开了一种橡胶硫化促进剂M的精制方法。该方法将粗 M完全溶于乙醇后，降温，加入去离子水沉淀，静置、过滤、水洗、干燥。得到精制的硫化促进剂 M，所制得的精制M 纯度达到99.5％以上。由于粗品M精制产生的滤液中还有一定量的M，一些副产杂质以及大量的溶剂，虽然溶剂可蒸馏回收，但长期蒸馏溶剂后会积累大量的固体焦油，如何处理这种废渣是一个难题。中国专利CN101402615公开了一种橡胶硫化促进剂2-巯基苯并噻唑(M)的精制方法，其工艺特点是将萃取法和碱溶酸析法结合到一起，粗品橡胶硫化促进剂M 先用甲苯萃取三次，将树脂杂质除去得到纯度很高的橡胶硫化促进剂M，然后将树脂中的橡胶硫化促进剂M用碱溶酸析法提纯。可得到纯度高，熔点高，熔程短的橡胶硫化促进剂M。上述工艺在25~55℃的低温、常压下回收了M，但是甲苯萃取次数多、用量大，废弃的树脂还会造成新的污染。另外，回收的M没有说明用处。

发明内容

本发明的目的是提出一种改进的橡胶硫化促进剂M的精制方法。

本发明的主要技术方案：硫化促进剂M的精制方法，其特征是将回收M和粗品M按质量比1:8~1:12加至高压釜中，再加入质量为M总质量1.3~2.22倍的有机溶剂，升温，保持压力0.4~0.8Mpa，温度100~160℃，在高温条件下开启搅拌，搅拌转速为330~550 r/min，维持30~50min后降温，待冷却至室温时出料，过滤，烘干，得到精制M和滤液；将滤液经过蒸馏回收出的有机溶剂继续用做精制的原料，收集经多次蒸馏后剩下黑色的固体焦油，处理步骤如下：①用质量百分浓度为10~20%的氢氧化钠溶液洗涤和萃取该焦油，控制溶液的pH值在8~12，将其中有机物转移到水相中；②控制温度45~75℃，鼓入空气氧化2~4小时，后用质量百分浓度为8~20%的硫酸酸化至pH=5~8；③过滤、干燥得回收M，回收的M按比例混合到粗品M中继续循环精制。

 一般地，本发明方法为节能减排，明采用有机溶剂精制M，溶剂种类为异丙醇、乙醇、四氯化碳和甲苯中的一种，优选乙醇或甲苯。

本发明将回收M套用在粗M中进行精制，可以解决回收M的利用问题。回收M和粗品M的质量比为1:8~1:12，可以优化为1:8~1:10。

本发明加入质量为M总质量1.3~2.22倍的有机溶剂能达较好的精制效果，可以优化M和有机溶剂的质量比为1:1.5~1:2。

本发明在高温下开启搅拌，精制M，反应温度为100~160℃。考虑到粗品M和回收M的熔点，可以优化为140~160℃。精制的压力为0.4~0.8Mpa，可以优化为0.6~0.8Mpa；

本发明在处理焦油的过程中特别强调NaOH浓度的选择和溶液pH的控制。一般情况下采用质量百分浓度为10~20%的氢氧化钠溶液洗涤和萃取焦油，控制溶液的pH值在8~12。但如果选择用质量百分浓度为10~14%的氢氧化钠萃取焦油，使氢氧化钠碱溶后溶液的pH值控制在10~11，则效果更佳。     本发明在45~75℃的温度下鼓入空气，时间越长，氧化效果越佳，但考虑到时间和能耗等成本，以保持温度55~65℃，不超过4小时为最佳。

本发明采用质量百分浓度为15~20%的硫酸酸化至PH,7~8。过高浓度的硫酸一方面操作起来比较危险，另一方面，反应不易控制。