[发明专利]一种橡塑发泡促进剂苯亚磺酸锌的制备方法

说明书

本发明公开了一种橡塑发泡促进剂苯亚磺酸锌的制备方法，将苯磺酰氯缓慢加入锌粉、相转移催化剂、引发剂、有机溶剂的混合体系中，反应得到苯亚磺酸锌ZBS。该方法具有以下优点：①工艺简单环保，产生的唯一氯化锌副产物可作为其他硫代氨基甲酸锌的原材料；②反应在惰性有机溶剂中完成，有效避免了苯磺酰氯的水解，产品收率高；③生成的氯化锌在水中溶解度大，较传统工艺产生的无机盐更易水水洗，产品的品质更好；④反应后处理阶段有机溶剂置换为水，有效的避免了溶剂回收及安全问题。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种苯亚磺酸锌的制备方法。

背景技术

苯亚磺酸锌(ZBS)是一种新型的橡塑发泡促进剂。在橡塑保温材料加工领域，为使保温材料多孔且均匀，需要在橡塑保温材料加工过程中，将发泡促进剂、发泡剂及其它加工助剂配合使用。发泡促进剂苯亚磺酸锌(ZBS)和偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂联合使用能大大降低其分解温度，可优化保温材料的加工过程，使保温材料致密多孔且孔径大小比较均一，产品保温性能大大提升。

苯亚磺酸锌ZBS的生产都是以苯磺酰氯作为原材料，根据还原剂的不同，主要有两种制备路线。一种是以亚硫酸钠作为还原剂，一种是以锌粉作为还原剂。

CN 110652759 A公开了一种苯亚磺酸锌的制备方法，该方法以水为介质，无机碱作缚酸剂，使苯磺酰氯与亚硫酸钠发生氧化还原反应；再向第一步反应液中加氯化锌溶液，发生复分解反应制备苯亚磺酸锌。该方法工艺较为成熟，主要问题是吨产品产生1.5吨左右的废盐,且为氯化钠和硫酸钠的混合物，属于固体危废，处理难度和成本都很高。

CN 111100044 B公开了一种将苯磺酰氯加入亚硫酸钠、氧化锌和水的混合体系中，反应得到苯亚磺酸锌的方法。亚硫酸钠作为还原剂，氧化锌既作为缚酸剂中和反应过程中生成的酸，又作为反应物为苯亚磺酸锌提供锌源，生成的固体废盐有所减少，吨产品约产生1.21吨氯化锌和硫酸钠的混盐，该工艺没有避免产生大量混盐的结果。

采用氯化锌或者氧化锌提供锌源，但只要使用亚硫酸钠作为还原剂，反应母液中必然产生大量的混盐。氯离子和硫酸根离子分离难度大成本很高，导致该类工艺没有任何市场竞争力。国家对固体危险废弃物的管控越来越严格，相关的工艺已经得不到国家相关部门的审批，属于必然淘汰的落后工艺。

苯亚磺酸锌的另一种制备方法是用锌粉直接还原苯磺酰氯得到苯亚磺酸锌并生成副产物氯化锌。该方法母液中只有副产物氯化锌，三废处理较为容易。但存在以下问题①锌粉与溶剂密度差较大，很难与苯磺酰氯充分混合，造成还原反应进行困难。工艺中采用超过反应量的锌粉。过量的锌粉与产品难以分离，影响产品品质。②苯磺酰氯容易水解，生成副产物苯磺酸，还会发生过还原生成苯硫酚，造成收率偏低。③生成的产品苯亚磺酸锌从体系中析出，包在未反应的锌粉表面，阻碍了反应的彻底进行且严重影响产品品质。由于以上问题，采用锌粉还原制备苯亚磺酸锌的工艺路线并没有实现工业化应用。

因此，既利用锌粉直接还原苯磺酰氯法制备苯亚磺酸锌，避免产生混盐，又能克服该方法的上述问题，将锌粉还原制备苯亚磺酸锌的工艺路线实现工业化应用成为本发明研发的目的。

发明内容