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如何合成硫化剂DTDM? 1

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合成硫化剂DTDM是一项关键的化学过程,具有重要的工业应用。深入了解如何有效合成DTDM有助于提高生产效率和确保产品质量。


简介:硫化剂DTDM(二硫化二吗啡啉)的分子结构式为:


分子中含有双硫,在硫化温度下能分解出活性硫,因而为一种硫黄给予体,可单用也可与硫黄等并用作为橡胶的硫化剂,具有操作安全、不喷霜、不变色、不污染、易分散等特性,NR等中已成功工业化应用。


合成:

1. 方法一

吗啉和一氯化硫反应制备DTDM为一步反应,具体如下:

向装有温度计、搅拌器、恒压滴液漏斗的三口烧瓶中加入定量的吗啉、缚酸剂 及溶剂,在搅拌下加热至反应温度,然后慢慢滴加一氯化硫,加完后保温反应一定 时间。反应完毕后过滤,用少量溶剂洗涤滤饼,将滤液减压蒸馏回收溶剂,得到粗产品,干燥后,经重结晶得到白色针状产品


较佳的溶剂为甲苯,较佳的缚酸剂为氢氧化钠,较佳的合成条件为:反应温度30-40℃、n(吗啉):n(S2Cl2):n(NaOH)=2:1:2、反应时间8h,DTDM粗收率可达93%以上。较佳精制条件为:溶剂乙酸乙酯、m(溶剂):m(粗产品)=4:1、结晶温度0-5℃,重结晶收率可达93%。在上述反应和精制工艺条件下, DTDM总收率可达86%以上。


2. 方法二

工艺过程为:向反应釜中一次加入纯化水、溶剂、吗啉等,搅拌均匀后,控制温度在30-60℃之间,向反应釜中滴加一定浓度的氢氧化钠液体,滴加完毕后,再滴加一定量的一氯化硫溶液,按此规律依次交叉滴加完毕,补加一定量的纯化水,继续反应两小时后,将反应物进行抽滤回收溶剂,固体洗涤干燥得到产品。


该方法的弊端在于:反应中水的存在加剧了原料一氯化硫与水的副反应,导致部分一氯化硫水解,降低了产品的产率和质量;反应结束后,必须对产品进行洗涤,该过程需要大量的水,因此产生了大量废水。


3. 方法三

薛建启等人对方法二的生产工艺进行了进一步的优化,其工艺过程为:反应釜中加入溶剂油,搅拌条件下加入氢氧化钠细粉,并加入吗啉,在20-60℃下,在3-4h 内将一氯化硫滴加完毕,而后持续反应0.5h,停止搅拌,静置分层,排掉氯化钠 向釜中加入水洗涤,得到产品。虽然该方法在一定程度上遏制了一氯化硫的水解副反应,提高了产品的收率,但其缺点也显而易见,产品洗涤仍需大量水,废水量相较之前方法仍较大。


参考文献:

[1]高超. 橡胶硫化剂DTDM和DTDC的合成工艺研究[D]. 青岛科技大学, 2014.

[2]翁国文,聂恒凯,陈陆安等. 硫化剂DTDMNBR中应用的探讨 [J]. 世界橡胶工业, 2007, (07): 8-14.

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