一种迟效性硫化促进剂的制取方法

专利名称

：一种迟效性硫化促进剂的制取方法

技术领域

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本发明属于橡胶硫化技术领域，具体地说是一种合成N-二环己基二甲基二硫代氨基甲酰次磺酰胺的工业化方法。
N-二环己基二甲基二硫代氨基甲酰次磺酰胺简称为新型迟效性硫化促进剂DTC。
分子式C15H28S2 分子量300在近代橡胶工业中为综合技术和经济效果，多采用高温高速加工工艺，使用合成橡胶和高耐磨性的油炉法炭黑，这与呈酸性反应的槽法炭黑不同，油炉法炭黑呈碱性反应，在近代高温高速的连续化生产设备中胶料容易产生早期硫化(焦化)，而这种新型迟效性硫化促进剂DTC能防焦烧，适应目前橡胶加工工艺要求，经橡胶配合实验结果证明，具有良好的迟延性，同时又有快速硫化的性能，较其它促进剂作用优良，且用量少。使用该迟效性硫化促进剂可获得优良的技术、工艺、经济效果。但是，二甲基二硫代氨基甲酸钠与硫代二环己胺缩合而成的新型迟效性硫化促进剂，一直采用二步反应进行，其生产工艺复杂，难于控制，工艺流程长，反应周期长，采用原料较多，成本高等不足之处。
本发明的目的是提供一种一步合成N-二环己基二甲基二硫代氨基甲酰次磺酰胺的生产工艺。
本发明的目的是这样实现的其工艺方法是将1克分子的二环己乙胺与1-1.25克分子的二甲胺及适量的四氯化碳加入反应中混匀，在温度6-16℃时缓慢加入0.9-1.1克分子的次氯酸钠溶液，升温至16-25℃保持20-60分钟后再升至20-30℃，然后加入适量的1-5%的碳酸钠溶液再加入0.8-1克分子的二硫化碳，加完后升温至32-50℃并保持2-3小时反应，待充分反应后将反应液进行分层，水相送废水处理槽中，油相水洗至中性后进行蒸馏，蒸出四氯化碳回用，余下用甲醇在低温下析出，所得白或灰白粉末即为本产品。上述所使用的碳酸钠也可以用碳酸氢钠或者碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液代替。
本发明的反应机理
两步反应在同一个反应器内进行。
本发明的特点是
1、缩短了生产工艺，缩短了生产周期，简化了生产设备。
2、提高了产品质量和收率，降低了生产成本。
3、三废降低了原工艺的三分之一，而且易于治理。
4、本方法所得产品从化学反应机理及化学元素分析判明是含有S-N链结构的N-二环己基二甲基二硫代氨基甲酰次磺酰胺。
5、本发明的硫化促进剂DTC具有可观的焦烧时间及较高的硫化速度，而且有明显的次磺酰胺类促进剂的特性，抗压缩性能较Cz优良。
6、经橡胶配合试验表明有促进硫化的效果，并有良好的物理机械性能，可用于构胶工业制品中，特别对于薄橡胶制品更有价值。
7、为取消2-硫醇基本并噻唑而生产迟效性硫化促进剂开创了一个新的途径。
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1将1克分子的二环己乙胺与1∶1克分子的二甲胺及500-600ml的四氯化碳加入反应器中，搅拌混匀后，温度控制在8-14℃时缓慢加入0.9-1.1克分子的次氯酸钠溶液，升温至15-25℃保持30-40分钟后再升至20-30℃，然后加入适量的3%的碳酸钠溶液700-1000ml，再加入0.8-1克分子的二硫化碳，加完后升温至35-40℃并保持2-3小时，待反应完全后，将反应液进行分层，水相送废水处理达标后排放，油相用水洗至中性后进行蒸馏，蒸出四氯化碳回用，余下棕透明油状物用甲醇在低温下析出白固体物，再于-10℃下充分冷却，然后过滤所白或灰白固体粉末即为N-二环己基二甲基二硫代氨基甲酰次磺酰胺产品。该产品熔点80-82℃，水份≥0.3%，灰份≥0.3%，收率73%以上。
实施例2在实验室装有冷凝器、搅拌器、温度表、滴液漏斗的四口瓶中，先加入CCl450ml及0.1mol的二环己胺和0.12mol的二甲胺，开动搅拌、温度控制在10-12℃，然后滴入NaOcl，按13%0.11mol(约合60ml)，滴定后于16-20℃搅拌20-30分钟，然后加入碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(1%100ml)，滴加时控制PH29±0.5，升温至20-23℃后在15分钟内滴加0.1molCS2，加定后升温至32-35℃搅拌40分钟，然后静置冷却分层，分出油相再用100ml水洗一次后将水分开移入蒸馏瓶中在减压下(50℃)蒸出CCl4而留下棕透明油状物，稍冷后加入甲醇(80ml左右)即析出大量白固体物，再于-10℃下充分冷却，然后过滤即得白或炭白固体产品DTC。该产品的熔点、水份、灰份、收率均同实施例1。

权利要求

1.一种合成N-二环己基二硫代氨基甲酰次磺酰胺的工艺方法，其特征是将1克分子的二环己乙胺与1-1.25克分子的二甲胺及适量的四氯化碳加入反应中混匀，在温度6-16℃时缓慢加入0.9-1.1克分子的次氯酸钠溶液，升温至16-25℃保持20-60分钟后再升至20-30℃，然后加入适量的1-5%的碳酸钠溶液再加入0.8-1克分子的二硫化碳，加完后升温至32-50℃并保持2-3小时反应，待充分反应后将反应液进行分层，水相送废水处理槽中，油相水洗至中性后进行蒸馏，蒸出四氯化碳回用，余下用甲醇在低温下析出，所得白或灰白粉末即为本产品。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征是所说的碳酸钠或者是碳酸氢钠或者是碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液，在加入时控制PH＝9±0.5。

全文摘要

一种合成N-二环己基二硫化氨基甲酰次磺酰胺的工艺方法，特点是将原料二环己胺、四氯化碳、二甲胺投入带有冷凝、搅拌及温度表的反应器中，在一定温度下加入次氯酸钠溶液，反应后再加入碳酸钠溶液，并加入适量的二硫化碳，待充分反应之后分层，水相弃之，油相水洗至中性后蒸馏，四氯化碳回用，余下用甲醇的低温析出，即得本产品。本发明具有工艺流程短、设备简化，三废少，容易治理，提高产品质量和收率，降低生产成本等特点。