[发明专利]一种利用超声管式反应器生产有机锌的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声管式反应器生产装置及利用其生产有机锌的方法。

背景技术

橡胶硫化体系包括硫磺、促进剂、活化剂等，其中橡胶活化剂在橡胶硫化过程中用以加快硫化速度及提高硫化程度，是必不可少的橡胶助剂。氧化锌是目前常用的橡胶活化剂。然而氧化锌具有锌含量高，铅、锰、铜等重金属元素含量高，密度大，分散性能差等固有缺陷，氧化锌的大量使用构成了巨大的环保威胁。另一方面，专利CN102271546A指出，固话橡胶中过量的阳离子组分如ZnO会削弱固化橡胶的物理性质，为此，期望能提供用于固化具有低锌含量的橡胶的方法和组合物。

有机锌是一种低锌含量的硫化活化剂，常规的有硬脂酸锌、月桂酸锌、油酸锌等，它们都在橡胶、塑料行业发挥了各种各样的应用。

常规制备有机锌的方法被称作融合法，将氧化锌、氧化锌和／或碳酸锌等锌化合物在硬脂酸、油酸和／或其他有机酸等在有机酸存在下加热，以产生相应的有机锌。该方法制备的有机锌颗粒粗大，难以粉碎，使用效果不佳。美国专利2,492,314利用胺、二硫化碳和氧化锌在无水条件下生产包含二硫代氨基甲酸盐的有机锌，然而获得的产物颗粒较粗、较大，使用不够理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声管式反应器生产装置及利用其生产有机锌的方法，生产得到的产物颗粒较细，且颗粒均匀。

本发明所采用的技术方案是：一种生产有机锌的方法，包括以下步骤：将对苯二甲酸与氢氧化钠在反应池中充分反应，将氧化锌与氢氧化钠在反应池中充分反应，上述两种反应液同时通入带超声的管式反应器，然后从排出管式反应器的反应液中收集有机锌；

作为优选，所述收集有机锌的方法，包括如下步骤：

将排出管式反应器后的反应液离心，干燥，将反应液回收使用；

对苯二甲酸与氢氧化钠的质量比为1∶1～1∶5；

氧化锌与氢氧化钠的质量比为1∶1～1∶15，优选为1∶3～1∶5；

对苯二甲酸与氧化锌的质量比为1∶1～5∶1；

带超声的管式反应器装置包含包含反应池(1)、反应池(2)、带超声的管式反应器(3)、离心机(4)和干燥设备(5)；

所述的反应池(1)通过泵与管式反应器(3)入口(301)相连接，反应池(2)通过泵与管式反应器(3)入口(302)相连接，管式反应器(3)的出口通过管线与离心机(4)相连接。

作为优选，带超声的管式反应器为盘旋而下的管式反应器安装在竖直的反应釜内，同时反应釜两壁安装有2个超声发射装置，反应釜分别有液体出口及入口；

作为优选，所述液体可以是水或溶液；

作为优选，反应时，反应釜内充满液体，超声装置启动，从而将超声波作用与管式反应器内的反应液。

本发明采用带超声的管式反应器，不仅可以使得反应产物有机锌颗粒较细，且均匀，且反应过程中大大提高了反应速度，缩短了生产周期，可有效提高产能。

附图说明

图1本发明方法的装置流程图

图2实施例1产物的电子显微镜图

图3实施例2产物的电子显微镜图

图4实施例3产物的电子显微镜图

图5实施例4产物的电子显微镜图

图6实施例5产物的电子显微镜图

具体实施方式

实施例1：

对苯二甲酸∶氢氧化钠为1∶5；

氧化锌∶氢氧化钠为1∶5；

对苯二甲酸∶氧化锌为5∶1，通过本发明的装置流程，反应得到产物1。

实施例2：

对苯二甲酸∶氢氧化钠为1∶1；

氧化锌∶氢氧化钠为1∶3；

对苯二甲酸∶氧化锌为1∶1，通过本发明的装置流程，反应得到产物2。

实施例3：

对苯二甲酸∶氢氧化钠为1∶3；

氧化锌∶氢氧化钠为1∶4；

对苯二甲酸∶氧化锌为3∶1，通过本发明的装置流程，反应得到产物3。

实施例4：

对苯二甲酸∶氢氧化钠为1∶3；

氧化锌∶氢氧化钠为1∶8；

对苯二甲酸∶氧化锌为4∶1，通过本发明的装置流程，反应得到产物4。

实施例5：

对苯二甲酸∶氢氧化钠为1∶1～1∶5；

氧化锌∶氢氧化钠为1∶1～1∶15，优选为1∶2～1∶5；

对苯二甲酸∶氧化锌为1∶1～5∶1，不采用本发明所述装置，反应得到产物5。

实施例6：将上述产物与氧化锌分别进行性能测试

试验配方：