[发明专利]一种粒径为40-100μm的橡胶用抗硫化返原剂及其合成新方法

说明书

本发明提供了一种粒径为40‑100μm的橡胶用抗硫化返原剂及其合成新方法，其合成步骤包括：首先采用绿色合成工艺水溶剂法在相转移催化剂的作用下室温合成中间体1,6‑双(N,N’‑二苯并噻唑氨基甲酰一硫)‑己烷，得到的中间体与硫磺反应得到初品1,6‑双(N,N’‑二苯并噻唑氨基甲酰二硫)‑己烷，初品经重结晶提纯工艺得到1,6‑双(N,N’‑二苯并噻唑氨基甲酰二硫)‑己烷纯品。本发明合成方法溶剂可以回收套用，不产生废水，环保经济，反应时间短，产品纯度高，生产效率高，合成工艺简单，能耗低；制备橡胶用抗硫化返原剂产品粒度大且粒径分布窄，具有良好的加工性能。

技术领域

本发明涉及橡胶加工助剂合成工艺领域，具体地说是一种橡胶用抗硫化返原剂的合成新方法。

背景技术

1,6-双(N，N’-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷是一种新型高效复合抗硫化返原剂，其抗硫化返原机理：在胶料硫化过程中其分子结构中硫硫键断裂，中间的C6脂肪链连同其两端的硫原子一起连接到橡胶分子中，C6脂肪链中碳碳键的键能大于硫磺硫化形成的硫硫键的键能，从而形成更稳定的硫化交联网络，使得硫化胶在生产过程和使用过程中不会发生硫化返原现象，保持较好的力学性能和动态性能。

在专利CN 100522941C中报道了双硫醇衍生物的制备方法，该专利采用六亚甲基-1,6-双硫代硫酸二钠盐和二苄基二硫代氨基甲酸钠为原料，以水/甲苯做为反应溶剂，通过投入碳酸氢钠来调节反应体系的PH值，合成反应完毕后经萃取、减压浓缩、结晶等后处理单元操作得到产品，该制备方法存在以下缺点：1)在非均相体系水/甲苯中传质效率较低，导致反应速率较慢，工业生产周期较长，产品工业化产能较低；2)产生大量碱性废水(含少量有机溶剂甲苯)，其化学需氧量COD较高，即生化处理成本较高。

中国专利CN105503677B公开了一种环保、高效硫化交联剂1,6-二(N,N-二苄基氨基甲酰二硫)己烷的制备方法：首先合成二苄基二硫代氨基甲酸钠的醇溶液，然后与1,6-二氯己烷加热回流反应，经抽滤水洗得到中间体1,6-二(N,N-二苄基氨基甲酰一硫)己烷，该中间体再与硫磺加热反应生成产品抗硫化返原剂1,6-二(N,N-二苄基氨基甲酰二硫)己烷。此合成方法采用了有毒的挥发性溶剂甲醇，并且产生大量废水，污染环境，而且回流反应能耗较高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种40-100μm的橡胶用抗硫化返原剂及其合成新方法，该方法为抗硫化返原剂1,6-双(N,N’-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷的工业化合成新方法，其工艺简单易行、操作简便、溶剂可以回收套用且工业化成本低；制备的橡胶用抗硫化返原剂产品粒度大且粒径分布窄，具有良好的加工性能，在后续胶料加工中能有效地减少粉尘飞扬。

在本发明的一个实施方案中，提供了一种橡胶用抗硫化返原剂1,6-双(N,N’-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷，其中至少90％的颗粒粒径为40-100μm；

在本发明另一个实施方案中还提供一种橡胶用抗硫化返原剂的合成新方法，其特征在于包含以下步骤：

(1)1,6-双(N,N’-二苯并噻唑氨基甲酰一硫)-己烷中间体的合成

以二苄胺、二硫化碳、氢氧化钠溶液、1，6-二氯己烷为原料，相转移催化剂为催化剂，加入到含有水或者套用母液的反应釜中，反应完成后，离心、水洗、滤饼烘干后得到1,6-双(N,N’-二苯并噻唑氨基甲酰一硫)-己烷，水洗母液A收集回用；

(2)1,6-双(N,N’-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷初品的合成

向步骤(1)合成的1,6-双(N,N’-二苯并噻唑氨基甲酰一硫)-己烷中，依次投入硫磺和有机溶剂，进行反应，反应结束后，减压蒸馏脱除有机溶剂，得到1,6-双(N,N’-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷初品；

(3)1,6-双(N,N’-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷的提纯