[发明专利]一种防老剂TMQ的制备方法

说明书

本发明属于精细化工技术领域，涉及一种防老剂TMQ的制备方法。以苯胺和丙酮为原料，采用反应釜与静态混合器组合，一步法制备橡胶防老剂TMQ。产品TMQ有效体含量53.4~77.5%，与现有的技术相比，采用反应釜与静态混合器的组合，对整个反应体系液体流进行强制性地混合接触反应，大大增加了体系的传质效果，避免了传统工艺丙酮消耗偏高的现象，同时反应时间从6~12小时缩短至最少0.05小时，具有操作简单、设备可靠、催化剂消耗量低，成本较低、有效体含量较高等优点。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，涉及一种防老剂TMQ的连续化制备方法，是一种绿色环保的制备工艺。

本发明是关于一种连续催化缩合制备防老剂TMQ（2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体）的方法，是一种环保高效的制备工艺。在传统间歇性釜式反应器上，附加循环泵及静态混合器等，实现TMQ生产上的连续，从而缩短反应时间、减少原料消耗、降低动力成本、降低劳动强度、保持生产和产品质量的稳定性。

背景技术

防老剂TMQ是2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉的二、三、四聚合体，又名防老剂RD，是一种酮胺类防老剂，为淡黄色至墟泊色颗粒或薄片，主要用作橡胶防老剂，国内年需求量达10万吨，是国内外市场上需求量最大的橡胶防老剂产品之一，

合成防老剂TMQ的主要原料是苯胺和丙酮（或其衍生物），工艺大体可分为“一步法”或“两步法”两种。“一步法”工艺过程为：苯胺、丙酮在催化剂作用下发生缩合、聚合反应，直接得到含2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉的二、三、四聚合体的防老剂TMQ缩聚液，TMQ缩聚液经液碱中和、分水、蒸馏等得到TMQ。“两步法”工艺过程为：苯胺、丙酮在催化剂作用下发生缩合反应，反应液或中和后的反应液通过蒸馏或精馏得到2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉即TMQ单体，之后TMQ单体再在催化剂作用下进行聚合反应，得到2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉的二、三、四聚合体，再经中和、分水、蒸馏得到防老剂TMQ。有时为了加速反应过程，又会在反应中加入甲苯、二甲苯、环己烷等溶剂，故TMQ合成方法又可分为“溶剂法”或“无溶剂法”等。

目前国内外防老剂TMQ的工业生产方法主要是采用间歇法工艺，用盐酸作为催化剂对苯胺和丙酮进行缩聚反应（工艺上大体可分为成盐、缩聚、中和、蒸馏、造粒等工序：即苯胺与盐酸在反应釜1中脱水成盐，得到苯胺盐酸盐的“成盐工序”，之后苯胺盐酸盐转入另一反应釜中与大量丙酮进行缩聚反应的“缩聚工序”，得到TMQ缩聚液，转入第三个反应釜中进行“中和、分水工序”，油相进行蒸馏、造粒等得到防老剂TMQ），其主要特点是合成方法简单，流程短，工艺成熟。缺点是劳动强度大、操作频繁、产品质量不稳定，同时传统间歇釜式工艺存在因反应体系温度高，大量的丙酮接触物料后即汽化而造成实际参与反应的丙酮少、丙酮消耗偏高的现象，吨产品丙酮消耗约710-740kg，比理论量的676kg高很多。

CN102153511公开了一种制备2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体（防老剂RD）的方法，该方法将苯胺和丙酮连续打入装有固体酸催化剂的反应塔，反应物再进行缩合，该方法操作简便，废水量小，但固体酸催化剂难以用于本工艺的工业化生产。

CN102010369公开了一种连续制备2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉（防老剂RD单体）的方法，该方法将苯胺和丙酮连续通入装有固体酸催化剂的反应塔，含有TMQ的反应物溢流采出，该方法操作简便，废水量小，但同样存在固体酸催化剂寿命不高，难以工业化生产的问题。

目前国内外尚未有采用连续化工艺工业化生产的报道。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高稳定性，改善防老剂TMQ生产过程中劳动强度，降低丙酮消耗、节约动力和人工成本，解决现有技术生产率低下、丙酮消耗偏高、产品质量不稳定的TMQ制备方法。

本发明提供一种防老剂TMQ的制备方法。该制备方法以苯胺和丙酮为原料，采用反应釜与静态混合器组合，一步法制备橡胶防老剂TMQ。