硫化促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺合成工艺过程探究

以硫化促进剂2-巯基苯并噻唑(M)和环己胺为原料,采用次氯酸钠氧化法合成了N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS),考察了合成工艺过程中反应体系的外观变化、液相中环己胺含量、固相中游离胺含量及固相熔点,同时提出了反应机理。结果表明,反应机理主要是促进剂M先与环己胺反应生成促进剂M环己胺盐,在氧化剂次氯酸钠的作用下胺盐中的硫氢键和氮氢键经交叉偶联反应和脱氢反应形成硫氮键,从而生成促进剂CBS。当氧化剂次氯酸钠加入量较少时,在反应前期阶段反应体系内液相相对较少,反应体系整体上呈膏状;随着次氯酸钠加入量的不断增加,固液两相逐渐分离,液相中环己胺质量浓度先由0.120 g/mL逐渐降低至0.045 g/mL,后又逐渐升高至0.092 g/mL,固相中游离胺质量分数由37.12%逐渐下降至0.15%;当次钠酸钠完全加入时,促进剂CBS质量分数可高达98.9%。

天然橡胶/硫黄/N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺体系硫化反应动力学参数的拟合

以N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺为促进剂,通过橡胶加工分析仪测试了天然橡胶硫黄硫化体系的硫化曲线,用硫化反应动力学模型和Origin 6.0软件对诱导期后的硫化曲线进行非线性拟合,计算了该模型的有关动力学参数,探讨了硫黄用量和硫化温度对参数的影响。结果表明,在实验范围内,拟合的硫化曲线与实际的硫化曲线相吻合;在相同硫化温度下,硫化先驱体形成交联键的反应活性随着硫链长度的增加有所下降,而交联键长度的增加使其降解的速率常数也增大;随着硫黄用量的增加,硫化活性中间体形成交联键的趋势下降,生成副产物的几率增加,总的硫黄利用率下降;在相同硫黄用量下,交联键的分解反应对温度的依赖性比硫化先驱体分解产生交联中间体的反应更强。

N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺制备及其光谱分析

采用双氧水为氧化剂,一步法制备出N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺（TBBS）,通过FTIR,UVVis,XRD,TG-DSC对其进行检测和表征,揭示出TBBS的微观结构和内在规律性。FTIR揭示了TBBS分子内部的各元素之间的化学键键型,确定最终产物为TBBS。UV-Vis检测出TBBS在228.3,281.5,298.3nm有三个吸收峰,分别由n→σ^＊,π→π^＊,n→π^＊电子跃迁产生的,为企业TBBS产品质量检测,推测TBBS的结构提供实验依据。XRD从晶胞参数、晶面指数等晶体学数据,变换出TBBS晶体微观结构,完成TBBS物相组成和结构的定性鉴定。TG-DSC检测出TBBS的质量变化与热效应两种信息,TBBS的DSC曲线很复杂,53.3℃有一个很小的放热峰,由TBBS中所含少量叔丁胺的氧化产生;117.4,269.2,373.7℃存在三个吸热峰,分别是TBBS的相变峰和分解峰,TBBS分解温度偏高,为采用硫化仪研究TBBS的橡胶硫化性能提供参考。本研究为企业选定工作标准品,对TBBS工业化生产进行跟踪检测,评判TBBS的产品性能指标,填报立项TBBS化工行业标准的申报,撰写标准草案提供基础实验数据。

促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的混合氧化法合成工艺

分别以酸碱法2-巯基苯并噻唑(简称M)和溶剂法M为原料,采用过氧化氢/次氯酸钠混合氧化法合成了促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS),考察了氧化剂、环己胺及次氯酸钠用量,过氧化氢含量,氧化反应温度及时间对产物质量的影响,确定了最适宜工艺条件。结果表明,以酸碱法M为原料时,在M/环己胺/过氧化氢/次氯酸钠/水(摩尔比)为1/2.0/0.7/0.40/33.3、过氧化氢质量分数为30%、过氧化氢氧化温度为35℃及氧化时间为2.0 h、次氯酸钠氧化温度为35℃及氧化时间为1.5~2.0 h的条件下可制得促进剂CBS,其纯度超过99.5%,初熔点为101~103℃,收率达到92.0%~92.5%;以溶剂法M为原料时,其他条件不变,改变M/环己胺/过氧化氢/次氯酸钠/水为1/2.0/0.80/0.35/33.3、过氧化氢质量分数为10%,亦可制得促进剂CBS,其纯度为99.61%,初熔点为101.8℃,收率达到93.3%。

一步法合成高品质N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺新工艺

采用同时滴加NaCl、促进剂M的钠盐和硫酸溶液的方法合成了橡胶硫化促进剂DZ(N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)。较佳合成条件为:n(促进剂M):n(二环己胺):n(NaClO)=1:(0．9～0．95): (1．35～1．40),反应温度36～46℃,反应时间3 h,pH值9．8～10．2。中型试验结果表明:DZ收率大于初熔点大于95℃、熔程0．5～1．0℃、游离2,2′-二硫代苯并噻唑质量分数小于0．5%。

粗2-巯基苯并噻唑合成促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的研究

研究了次氯酸钠氧化粗2-巯基苯并噻唑(M)合成橡胶硫化促进剂 N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)的工艺。确定的最佳工艺条件为:n(环己胺):n(M)=2.5:1.0,n(硫酸):n(NaOH)=0.4:1,反应温度45℃,NaClO 滴加时间1.5 h。中型试验结果表明:CBS 收率约94%,其质量指标达到了 HG 2096—91标准中一级品的标准。该新工艺取消了粗 M 的精制工序,大幅减少了废水排放,降低了生产成本。

橡胶硫化促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的团粒法造粒技术

采用团粒（聚）法制备了橡胶硫化促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CBS）粒状产品，确定了团粒造粒工艺的最佳条件，并在此条件下进行了稳定运行实验。结果表明，用脱水后含水率为20％的CBS湿粉料为造粒原料。采用团粒法制备CBS粒状成品的最佳工艺条件：黏结剂乙烯-乙酸乙烯酯共聚物质量分数为CBS干基料的8％、湿粒含水率为34.77％，造粒盘倾角为35-45°、造粒盘转速为65r／min，黏结剂乳液喷加时间约为10min，造粒周期为50-60min，烘箱干燥温度为（55±2）℃，烘干时间为210min；在最佳工艺条件下制得的粒状CBS性能均达到指标要求：初熔点不小于96.0℃，粒径为2.0-4.5mm，粒子的平均强度在2.0-8.0N，加热减量不大于1.00％，灰分不大于0.40％，成粒率超过60％。该粒状CBS能完全取代粉状产品，对橡胶的硫化性能无不良影响。

催化法制备硫化促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺

以高分子金属络合物为催化剂,用氧气做氧化剂制备了硫化促进剂N 环己基 2 苯并噻唑次磺酰胺,探索了原料配比、反应时间、反应温度等对反应的影响,确定了最佳反应条件.

N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺对废旧胶粉脱硫程度的影响

以促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)为再生剂,通过热机械剪切脱硫法制备了脱硫再生胶(DRR),考察了CZ用量对DRR性能的影响,并通过傅里叶变换红外光谱研究了废旧胶粉的脱硫反应机理。结果表明,废旧胶粉通过热机械剪切可实现有效的脱硫,促进剂CZ的加入可促进脱硫反应,提高脱硫程度;随着促进剂CZ用量的增加,DRR的数均分子量与重均分子量都先大幅度减小后又增大,分子量分布逐渐变宽,再加工性能提高,拉伸性能先提高后降低,当CZ质量分数为2%时,DRR的综合性能达到最佳。

N-叔丁基-双（2-苯并噻唑次磺酰亚胺）的纯度检测研究

TBSI全称为N-叔丁基-双(2-苯并噻唑次磺酰亚胺),属于硫化促进剂,适用于异戊橡胶、顺丁橡胶等碱性较强的炉法炭黑胶料。研究围绕N-叔丁基-双(2-苯并噻唑次磺酰亚胺)的纯度检测展开,基于液相色谱分析进行TBSI(硫化促进剂)的检测,计算液相色谱图的峰面积,即可最终确定TBSI硫化促进剂样品浓度。基于实验,可确定液相色谱分析能够有效分离硫化促进剂与杂质,且具备结果重复性优秀、稳定性优秀特点,能够较好满足TBSI硫化促进剂产品质量控制需要。

利用N-特丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(SANTOCURE^(R)TBSI)改善橡胶的性能

由于仲胺衍生物促进剂形成的N-亚硝胺具有毒性,所以,推动了寻找替代促进剂的研究工作。伯胺衍生物的次磺酰胺类促进剂,如CBS和了BBS不形成稳定的N-亚硝胺,在许多情况下。

NS-乙酸酐法制备TBSI及其光谱分析

研究采用乙酸酐为溶剂,NS-乙酸酐法制备N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰胺(TBSI),通过FTIR,XRD,UV-Vis和TG-DTA对其进行检测和表征,揭示出TBSI的微观结构和内在规律性。FTIR揭示了TBSI分子内部各元素之间的化学键键型。XRD从晶胞参数、晶面指数等晶体学数据,变换出TBSI晶体微观结构,完成TBSI物相组成和结构的定性鉴定。UV-Vis检测出了TBSI在228.3,281.3和298.3nm有三个吸收峰,分别为TBSI分子中的n→σ*,π→π*,n→π*的电子跃迁产生的,为企业TBSI产品质量检测,提供了基础数据。TG-DTA检测出TBSI的质量变化与热效应两种信息,DSC曲线在46.5,188.9和368.5℃分别出现了吸收峰,46.5℃吸收峰是样品残留少许溶剂的挥发产生的,188.9和368.5℃分别为相变峰和分解峰,TBSI分解温度偏高,为采用硫化仪研究TBSI的橡胶硫化性能提供参考。研究为企业选定工作标准品,对TBSI工业化生产进行跟踪检测,评判TBSI的产品性能指标,填报立项TBSI化工行业标准的申报,撰写标准草案提供基础实验数据。

探讨次氯酸钠游离碱含量对橡胶硫化促进剂NOBS合成反应收率的影响

本文通过实验数据说明次氯酸钠游离碱含量对橡胶硫化促进剂NOBS合成反应收率的影响。

催化氧化法合成硫化促进剂CZ的绿色工艺

研究了用双氧水作氧化剂合成硫化促进剂CZ的方法，探索了催化剂、原料配比、反应时间、反应温度等对反应的影响，确定了最佳工艺条件为n（M）：n（环己胺）：n（双氧水）=1．0：2．4：2．0，反应温度为40～50℃，反应时间为（1＋1）h（滴加时间＋保温时间），CZ收率达95％以上，初熔点达98℃（一级品）。采用3000L的氧化釜进行了中试，经过多批次生产，得到的产品均为一级品，收率稳定在95％～96％。

促进剂NS的制备及其硫化特性研究

采用过氧化氢氧化法合成产率和纯度较高的N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（促进剂NS）,研究其硫化特性。结果表明,随着硫化温度的升高,NR胶料的ts2和t90缩短,硫化速率常数和硫化强度增大;在143℃下硫化时,NR胶料的MH最大,焦烧安全性较好;胶料在133-173℃时的硫化温度因数为1.97,表观活化能为118.8kJ·mol^-1。

混合氧化法合成硫化促进剂CBS的新工艺研究

对以2-巯基苯并噻唑(促进剂M)和环己胺为初始原料,经双氧水和次氯酸钠"混合"氧化合成硫化促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(简称CBS)进行了研究。采用混合氧化法,即反应前期采用双氧水氧化,后期采用次氯酸钠氧化的工艺,不仅克服了双氧水氧化法产率低的缺点,同时有效的降低了产生废水的含盐量。考察了工艺条件对产品的影响,优化得到适宜的工艺条件,使产品的平均产率达95.0%(以M计),纯度为99.0%,产品为优级品。混合氧化法产生废水含盐量较次氯酸钠法减少67%。

绿色环保橡胶促进剂的配方研究

笔者研究了硫化促进剂M(2 巯基苯并噻唑)、促进剂CZ(N 环己基 2 苯并噻唑次磺酰胺)在橡胶制品中的应用,从经济环保的角度进行了新的配方设计,并进行了性能(邵尔A型硬度、抗拉强度、扯断伸长率和老化系数)测试。结果表明:同等条件下,生产相同的产品胶板,使用促进剂CZ的制品综合性能要优于使用促进剂M的制品,且用量少。

双氧水氧化法合成促进剂NOBS的最佳配方与工艺条件

研究了n(吗啉)/n(促进剂M)、n(H2O2)/n(促进剂M)、双氧水浓度、反应温度和时间对双氧水氧化法合成促进剂NOBS的影响,通过L16(45)正交实验确定出的最佳合成配方及工艺条件:n(吗啉)/n(促进剂M)为7;n(H2O2)/n(促进剂M)为1.6;双氧水浓度为12%;反应温度为40℃;反应时间为3h。产品纯度(质量分数)不小于98.5%,平均熔点为84.5℃。

TBSI在丁腈橡胶中的硫化促进性能研究

研究了TBSI在丁腈橡胶中的硫化促进性能 ,并与NS、CZ、TMTD和DM促进剂进行了对比。结果表明 ,TBSI用作NBR硫化过程促进剂时 ,焦烧时间长 ,硫化胶强度高 ,但硫化速度较慢。当TBSI与TMTD、DM或M组成活化的次磺酰胺并用体系时 ,不但保证了焦烧安全性 ,缩短了正硫化时间 ,而且还进一步提高了硫化胶的 3 0 0