无废水生产橡胶硫化促进剂二甲基二硫代氨基甲酸锌

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％。

说明书

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％。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例 不应该理解为对本发明的限制。

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℃。

实施例1

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1.0:1.13:0.014:0.53:5.40。其中，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20min；

3)然后按重量比缓慢滴加二硫化碳，控制滴加时间为1.3h，控 制温度为20℃；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。

所得产品收率为99.1％，产品纯度为99.8％。

实施例2

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1.0:1.1:0.015:0.52:5.05。其中，非离子表面活性剂为吐温-20。

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30min；

3)然后按重量比缓慢滴加二硫化碳，控制滴加时间为1.5h，控 制温度为25℃；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。

所得产品收率为98.3％，产品纯度为99.6％。

实施例3

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1.0:1.15:0.012:0.55:5.45。其中，非离子表面活性剂为吐温-20、脂 肪酸聚氧乙烯酯按重量比为2:1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23min；

3)然后按重量比缓慢滴加二硫化碳，控制滴加时间为1h，控制 温度为21℃；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。

所得产品收率为97.5％，产品纯度为99.6％。

实施例4

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1.0:1.12:0.013:0.50:5.45。其中，非离子表面活性剂为吐温-20、辛 基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇酯按重量比为3:3:1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28min；

3)然后按重量比缓慢滴加二硫化碳，控制滴加时间为1.2h，控 制温度为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。

所得产品收率为96.7％，产品纯度为99.5％。

实施例5

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1.0:1.14:0.010:0.54:5.50。其中，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 1:1:1:1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21min；

3)然后按重量比缓慢滴加二硫化碳，控制滴加时间为1.1h，控 制温度为28℃；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。

所得产品收率为97.4％，产品纯度为99.7％。

实施例6

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1.0:1.05:0.01:0.5:5.40。其中，非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯 醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、失水山梨醇酯按重量比为2:1:3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27min；

3)然后按重量比缓慢滴加二硫化碳，控制滴加时间为1.4h，控 制温度为27℃；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。

所得产品收率为98.2％，产品纯度为99.6％。

实施例7

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1.0:1.1:0.013:0.55:5.40。其中，非离子表面活性剂为失水山梨醇酯。

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25min；

3)然后按重量比缓慢滴加二硫化碳，控制滴加时间为1.5h，控 制温度为26℃；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。

所得产品收率为97.6％，产品纯度为99.6％。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现 有技术。