申请日2016.02.01
公开(公告)日2016.07.06
IPC分类号C07C333/16
摘要
本发明公开了一种无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，以乙醇为溶剂，以二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂和氧化锌为原料，二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂、氧化锌和乙醇的重量比为1.0:1.05?1.15:0.01?0.015:0.50?0.55:5.05?5.5。本发明体系无水带入，无废水排放，用乙醇做溶剂，缩短了反应时间，乙醇的使用对环境没有污染，可回收再利用，达到了节能降耗、绿色环保双赢的效果，实现了产品的清洁生产;产品品质优良，初熔点≥245℃，纯度≥99.5%;工艺简单，反应条件温和，对设备要求不苛刻，产品收率≥96%。
权利要求书
1.一种无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，其特征在于：以乙醇为溶剂，以二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂和氧化锌为原料，二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂、氧化锌和乙醇的重量比为1.0:1.05-1.15:0.01-0.015:0.50-0.55:5.05-5.5。
2.根据权利要求1所述的无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，其特征在于：二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂、氧化锌和乙醇的重量比为1.0:1.1-1.15:0.012-0.015:0.53-0.55:5.35-5.45。
3.根据权利要求1所述的无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，其特征在于：二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂、氧化锌和乙醇的重量比为1.0:1.13:0.014:0.53:5.40。
4.根据权利要求1所述的无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，其特征在于：所述非离子表面活性剂为吐温-20、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、失水山梨醇酯中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求4所述的无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，其特征在于：所述非离子表面活性剂为吐温-20、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、失水山梨醇酯按重量比为4:2:1:1组成。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)向盛有重量份的乙醇的反应釜内，在搅拌状态下按重量比鼓入二甲胺;
2)再按重量比将非离子表面活性剂、氧化锌依次投入到反应釜内，搅拌，控制搅拌时间为20-30min;
3)然后按重量比缓慢滴加二硫化碳，控制滴加时间为1-1.5h，控制温度为20-30℃;滴加完成后，继续搅拌，控制搅拌时间为0.5h;
4)进行固液分离，将所得液体过滤，精馏，回收乙醇;将所得固体烘干、粉碎、过筛后，即得橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌。
7.根据权利要求6所述的无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，其特征在于：所述步骤2)中，控制搅拌时间为20min。
8.根据权利要求7所述的无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，其特征在于：所述步骤3)中，控制滴加时间为1.3h，控制温度为20℃。
说明书
无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌
技术领域
本发明涉及橡胶硫化促进剂，具体指一种无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌。
背景技术
近年来随着橡胶工业的发展，硫化促进剂的研究与生产越来越受到重视。本产品系天然胶与合成胶用超促进剂以及乳胶用一般促进剂，其特别适用于压缩变形小的丁基橡胶和要求耐老化性能优良的丁腈橡胶，也适用于硫化温度甚低三元乙丙橡胶。由于其无毒、无味、不污染、不变色，因此也适用于胶布、食品及医用橡胶制品。
橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(PZ)属于无机二硫代氨基甲酸盐类超速促进剂，在工业中广泛的运用。现有技术中，用两步法合成二甲基二硫代氨基甲酸锌。首先在反应器中加入氢氧化钠溶液和二硫化碳，然后在搅拌条件下滴加二甲胺，反应温度控制在30℃以下，二甲胺滴加完毕后继续反应30min，中间产物呈淡黄色，最后滴加氯化锌溶液，反应结束后，产物经过滤、洗涤和干燥即得产品。然而此生产工艺产品熔点低、收率低、外观暗，会产生大量的废水，且废水中含有大量难以直接生化处理的盐份，给环保治理带来很大的困难，难于实现“清洁绿色”生产，所以此方法不符合国家环保政策和国内外市场的高端要求。公开号为CN102295592A的中国发明专利公布了氧化锌一步法合成PZ的方法，该方法的过程为：向盛有纯水的反应釜内，搅拌状态下依次加入规定量的二甲胺、非离子表面活性剂、氧化锌，搅拌后滴加二硫化碳液体，最后进行固液分离，液体舍弃，固体烘干、粉碎、过筛，得到PZ产品。但是，此方法促进剂PZ的收率最大为95.4%。并且，上述工艺方法的溶剂都是采用水，最后的固液分离，液体舍弃，会产生大量的废水，对环境造成严重污染。
因此，对其合成方法进行研究改进，研发一种使产品收率更高，并且能在生产过程中节能降耗、绿色环保的无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法显得很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是要提供一种无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，通过该方法可以实现产品的清洁生产。
无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，以乙醇为溶剂，以二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂和氧化锌为原料，二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂、氧化锌和乙醇的重量比为1.0:1.05-1.15:0.01-0.015:0.50-0.55:5.05-5.5。
优选地，二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂、氧化锌和乙醇的重量比为1.0:1.1-1.15:0.012-0.015:0.53-0.55:5.35-5.45。
进一步地，二甲胺、二硫化碳、非离子表面活性剂、氧化锌和乙醇的重量比为1.0:1.13:0.014:0.53:5.40。
进一步地，非离子表面活性剂为吐温-20、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、失水山梨醇酯中的一种或几种的混合物。
进一步地，非离子表面活性剂为吐温-20、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、失水山梨醇酯按重量比为4:2:1:1组成。
无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，包括如下步骤：
1)向盛有重量份的乙醇的反应釜内，在搅拌状态下按重量比鼓入二甲胺;
2)再按重量比将非离子表面活性剂、氧化锌依次投入到反应釜内，搅拌，控制搅拌时间为20-30min;
3)然后按重量比缓慢滴加二硫化碳，控制滴加时间为1-1.5h，控制温度为20-30℃;滴加完成后，继续搅拌，控制搅拌时间为0.5h;
4)进行固液分离，将所得液体过滤，精馏，回收乙醇;将所得固体烘干、粉碎、过筛后，即得橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌。
进一步地，步骤2)中，控制搅拌时间为20min。
更进一步地，步骤3)中，控制滴加时间为1.3h，控制温度为20℃。
二甲胺为无水二甲胺。
本发明的优点主要体现在如下几方面：
其一，本发明体系无水带入，无废水排放，用乙醇做溶剂，缩短了反应时间，乙醇的使用对环境没有污染，可回收再利用，达到了节能降耗、绿色环保双赢的效果，实现了产品的清洁生产，符合现阶段环保理念;
其二，本发明合成出的橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌品质优良，初熔点≥245℃，纯度≥99.5%;
其三，本发明工艺简单，反应条件温和，对设备要求不苛刻，产品收率≥96%。