介紹
橡膠目前廣泛應用于我們?nèi)粘5纳?、醫(yī)用行業(yè)、軌道交通業(yè)等各行各業(yè),在人們的生活中具有不可替代的作用。天然橡膠和合成橡膠在當前的社會和生活中被廣泛應用,而且隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各行各業(yè)對于橡膠的需求也在不斷增長。促進劑 DTDM又被稱為4,4’?二硫代二嗎啉(DTDM),是一種重要的橡膠硫化促進劑,其可以全部或部分替代硫黃組成有效或半有效硫化體系。
圖一 促進劑 DTDM
特點
促進劑 DTDM是一種重要的橡膠硫化促進劑,其分子中含有雙硫,在硫化溫度下能分解出活性硫。DTDM具有操作安全、不噴霜、不變色、不污染等優(yōu)點,且硫化膠耐熱、耐老化性能好,由于DTDM中的硫是結合硫,可以避免因配合過量而引起制品“噴霜”的問題。此外,DTDM在化學反應過程中還可以分解出帶仲胺的嗎啉自由基,這種自由基不僅具有胺類防老劑的耐熱抗氧化性能,而且還能延遲焦燒。
合成
以往合成的缺點
促進劑 DTDM以一氯化硫和嗎啉為原料合成,因為合成過程中會產(chǎn)生鹽酸導致嗎啉失去反應活性,所以在反應的過程中需要加入縛酸劑。目前常用的縛酸劑為嗎啉本身或氫氧化鈉,嗎啉做縛酸劑時存在著嗎啉大量浪費的問題,同時嗎啉回收工藝復雜,產(chǎn)生的廢水難以處理;氫氧化鈉做縛酸劑時,氫氧化鈉與鹽酸反應有水產(chǎn)生,而水的存在將會導致一氯化硫分解發(fā)生副反應,從而使得最終得到的產(chǎn)品收率低、質(zhì)量差,且很難符合指標要求。
新合成方法
王才朋[1]提供了一種4,4’?二硫代二嗎啉的合成方法,該方法以無水磷酸三鈉為縛酸劑,無水磷酸三鈉與反應形成的酸反應后可生成磷酸一氫鈉和氯化鈉,不會產(chǎn)生水,避免了一氯化硫副反應的發(fā)生。同時,與嗎啉做縛酸劑相比,本發(fā)明方法大量減少了嗎啉的浪費,降低了后處理難度。
在1L反應釜中加入45.37g嗎啉,81.51g無水磷酸三鈉,500g120#溶劑油,控制溫度為20℃,開啟攪拌,緩慢滴加31.97g一氯化硫于該體系中,約2h后,一氯化硫滴加完成,保持該溫度繼續(xù)攪拌約2.5h,反應完成。加入200g水進行洗滌,攪拌15分鐘,抽濾然后烘干濾餅,得到53.57g白色針狀結晶,促進劑 DTDM收率為95.85%,經(jīng)DSC檢測熔點為123?127℃,經(jīng)高效液相色譜分析儀測得純度為99.61%。
圖二 促進劑 DTDM的合成
參考文獻
[1]王才朋,王慶振,馬松,等. 一種4,4’-二硫代二嗎啉的合成方法[P]. 山東省:CN201910715026.7,2022-06-03.