[发明专利]一种担载型催化剂的制备方法及其在橡胶促进剂CBS合成中的应用

说明书

本发明涉及一种担载型催化剂的制备方法及其在橡胶促进剂CBS合成中的应用。制备方法包括：将不同的金属盐采用浸渍法负载在载体上经马弗炉焙烧制备担载型催化剂；将一定质量的M与去离子水以及表面活性剂于反应釜中加热混合搅拌；加入一定摩尔比的环己胺后继续加热搅拌后通入一定配比的氧气进行催化氧化反应；反应后经水洗、干燥得到产品橡胶促进剂CBS。该制备方法采用环保型氧化剂且具有催化剂制备工艺简单有效、稳定安全，同时得到的产品CBS选择性高、底物的转化率高，反应后催化剂易于回收且回收率高等优点。

技术领域

本发明属于橡胶硫化促进剂的生产技术领域，涉及一种担载型催化剂的制备方法及其在橡胶促进剂CBS合成中的应用。

背景技术

随着我国汽车与轮胎行业的迅猛发展，对橡胶加工过程中的重要原料橡胶助剂的需求量也随之增大。橡胶硫化促进剂N-环己基-2-苯并次磺酰胺(CBS)，是一种乳白色或米色粉末，具有胶烧时间长，硫化速度快，胶料可在高温下加工，属次磺酰胺后效性半超速硫化促进剂。在硫化温度138℃以上时促进作用很强。常与碱性促进剂配合用作第二促进剂。碱性促进剂如秋兰姆类和二硫代氨基甲酸盐类可增强其活性。主要用于制造轮胎、胶管、胶鞋、电缆等工业橡胶制品。促进剂CBS通常由2-巯基苯并噻唑(以下简称为促进剂M)或2-巯基苯并噻唑-钠盐与环己胺、工艺水混合后，在氧化剂作用下反应缩合而得。主要合成工艺有氯气氧化法，次氯酸钠氧化法、氧气催化氧化法、双氧水氧化法等。公开号[CN104672171A]公开了一种橡胶促进剂CBS的生产工艺，该方法首先以制备的次氯酸钠为氧化剂，然后将一定比例的M、水和环己胺的于氧化釜内进行氧化反应，最后经水洗、脱水、干燥、制备成品CBS。该方法能够提高促进剂CBS的产率和纯度，提高产品的产量和质量，降低生产成本，促进剂CBS的产率可达98％，纯度可达99％，但是，这种方法会产生大量含盐废水，后处理困难，排放造成环境污染。公开号[CN 107445918 A]公开了一种以橡胶促进剂M、环己胺为原料，以双氧水和次氯酸钠为氧化剂，以硫酸为催化剂来制备促进剂CBS。该方法虽然实现了双氧水、次氯酸钠组合氧化剂的工业化应用，但是由于反应中涉及到双氧水、次氯酸钠以及催化剂硫酸，这就使得反应后续废液回收工序变得复杂且费时，因此，开发一条绿色环保的生产CBS的工艺路线显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种担载型催化剂的制备方法及其在橡胶促进剂CBS合成中的应用。该方法中的催化剂具有制备过程简单、易于控制、易于放大合成等特点，同时采用环保型氧化剂，得到的CBS产品质量好、生产成本低。

本发明一方面提供一种担载型催化剂的制备方法，包括以下步骤：采用浸渍法将金属盐负载在载体上，经干燥，得样品；将样品置于马弗炉中焙烧，得所述担载型催化剂；所述的金属盐为氯化金、氯金酸、氯铂酸、六氯铂酸钾、四氯铂酸钾、硝酸钯、醋酸钯、氯化钯、氯化铑等；所述的载体为MnO₂、TiO₂、MgO、Al₂O₃等。

进一步地，所述金属盐中所含金属与所述载体的质量比为0.01～2.0；所述干燥的温度为50～80℃，时间为8～12h；所述焙烧的温度为200～500℃；焙烧的时间为0.5～6h。

本发明另一方面提供上述制备方法制得的担载型催化剂。

本发明再一方面提供上述担载型催化剂在合成橡胶促进剂CBS中的应用。

进一步地，所述的应用，其特征在于，合成橡胶促进剂CBS包括以下步骤：

(1)将M(2-巯基苯并噻唑)、去离子水、表面活性剂置于反应釜中，搅拌加热，得混合液；

(2)向所述混合液中加入环己胺，继续搅拌加热，加入所述担载型催化剂、在含氧气氛中进行氧化反应，得产物；

(3)将所述产物水洗、干燥，得所述橡胶促进剂CBS。