橡胶防老剂RD生产工艺改进的初步探索

橡胶防老剂RD生产工艺改进的初步探索

钱清华[1]2003年在《橡胶防老剂RD生产工艺改进的初步探索》文中提出橡胶防老剂RD,化学名称2,2,4—叁甲基—1,2—二氢化喹啉聚合体。主要用作橡胶通用型防老剂。对热和氧引起的橡胶老化有极好的防护效能,对金属的催化氧化有较强的抑制作用,防护性能持久。具有低挥发性,在高温下长期使用损失小,对发展高速轮胎尤为重要,宜用于高温受热设备和热带地区使用的橡胶制品。本品污染性低,不影响硫化。适用于天然、丁苯、丁腈、氯丁等胶种,用于制备各种轮胎、工业用橡胶制品、电缆等。由于具有色泽浅黄,还可用于卫生橡胶制品中。 目前,RD的生产方法是采用苯胺和丙酮为原料,苯磺酸为催化剂,在150~165℃下进行缩合反应,然后在盐酸介质中聚合而成聚合物,在氢氧化钠溶液中析出。由于此过程污染性较大,有盐酸和苯磺酸等酸性物质对设备造成腐蚀,经济效益较低,有必要对其工艺过程进行改进。本论文探讨了使用固体酸作催化剂催化合成橡胶防老剂RD的方法。使用固体酸作催化剂的突出优点是操作方便、后处理简单、无废酸废液排放、催化剂可重复使用和再生等。所以固体酸是一类很有发展前途的新型酸性催化剂,很有必要尽快地把它们应用于生产过程,改进旧的生产工艺。 固体酸是将酸性基团键合或负载于不溶性载体上的一类催化剂。主要有这样几种类型:新型分子筛催化剂,杂多酸,固体超强酸,强酸性离子交换树酯。其中SO_4~(2-)/MnOm型固体超强酸和强酸性离子交换树脂除具有其它固体酸的易同产物分离、易再生、不易腐蚀设备等一般特点外,还具有使用温度较高、原料易得、价格便宜等突出优点,所以自1979年首次获得以来,人们对此类固体超强酸进行了大量研究。本论文选取了这一类催化剂中的几种作为合成橡胶防老剂RD的催化剂,分别考察了它们对RD合成反应的催化性能。研究合成了固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3,SO_4~(2-)/TiO_2,SO_4~(2-)/ZrO_2,S_2O_8~(2-)/ZrO_2,磺化苯膦酸锆,并把它们作为催化剂用于RD的合成。得到的结果是:与传统工艺用苯磺酸为催化剂相比,用该类固体酸作催化剂,在许多方面优于苯磺酸,催化剂与产品分离容易,产品后处理简单,简化生产工艺,节约原材料和能源,减少废水等。但在研究中发现,SO_4~(2-)/Fe_2O_3,SO_4~(2-)/TiO_2, D 摘 要SO4’“记山,SZOS’”亿,磺化苯磷酸钱作为 RD的合成反应催化剂,RD的产率太低。强酸性离子交换树脂最好,苯胺转化率达到80%。结论是: 一、固体超强酸SO/“”e。O。催化效果不理想。苯胺最大转化率只达到30%左右,虽然其重复使用性能较好,但收率太低。 M、固体酸催化剂SO。‘’/TIO。,因TIO。粒度太细,虽然RD单体收率较SO/“/Fe。O。催化反应有所提高,但在催化剂制备和与产品分离的过程中,抽滤速度太慢,在产品中有残留,用于RD的工业化生产,经济效益不大。 M、固体酸催化剂SO。’-/ZrO。在RD的合成中,RD的收率比采用SO。勺。作催化剂收率高,转化率为43%,催化剂的重复性能也较好,但ZrO。也存在着与TIO。同样的问题。 四、固体酸催化剂 S。Os’”/ZrO。对 p合成催化活性较好,p收率为 45%,催化性能较好,但是不如强酸性离子交换树脂催化剂的催化效果。 五、磷化苯磷酸错也被用作RD合成反应的催化剂,但催化活性比强酸性离子交换树脂差,不适合用于RD的合成。 六、强酸性离子交换树脂具有较高的催化活性,是RD合成的较好催化剂,苯胺转化率80%,其二聚物和叁聚物、四聚物的含量也较高,在RD的生产工艺改进方面,是一种很有发展前途的催化剂。

苏宏[2]1992年在《橡胶防老剂RD生产过程中有机废水处理方法研究》文中指出结合改进RD生产工艺减少排污,经过对产生的废水进行萃取,可以回收90%的苯胺,萃取后用煤粉吸附并结合生化处理,使废水达到国家排放标准。

梁诚[3]2001年在《橡胶防老剂RD生产现状与发展趋势》文中认为橡胶防老剂RD对热氧老化的防护非常有效,对金属的催化氧化也有极强的抑制作用,是防老剂甲和防老剂丁的理想替代品。1999年我国防老剂RD的消费量为7500t,预计2005年的消费量将超过1.4万t,2015年将达到2万t。提高防老剂RD中的二聚体含量、减少杂质、生产出高品质产品,扩大单套装置的生产能力,实现规模化经营,是防老剂RD的发展趋势。

佚名[4]2015年在《山东斯递尔化工科技有限公司》文中指出山东斯递尔化工科技有限公司座落于山东曹县南环路曹县民营经济园区,公司集生产、开发、贸易于一体,主要从事橡胶助剂及其它精细化工产品的生产和经营,是我国橡胶助剂的主要生产基地之一。公司设备先进,技术力量雄厚,测试手段齐全。主要产品为橡胶硫化促进剂TMTD、DTDM、M、DM、CBS、NOBS、NS,橡胶防老剂RD、4010NA、4020、TMQ等,并发展助剂新品种和其他精细化工产品。产品均采用国家标准,技术含量高,生产工艺先进,企业管理规范,通过了ISO9001:

佚名[5]2007年在《消息传递》文中研究指明上轮拟在渝投资子午线轮胎最近,上海轮胎橡胶(集团)股份有限公司与重庆市经委、国资委、双桥区政府、重庆渝富资产经营

李博仑[6]2015年在《液态抗氧剂烷基二苯胺的合成》文中提出液态烷基二苯胺是一种使用方便,应用领域广泛的抗氧剂,能替代耐氮氧化物着色能力弱的酚类抗氧剂使用,发展潜力巨大。但原料二苯胺性质活泼,极易引发产品初期着色和储存变色问题,使产品呈红棕色,因此在使用中会污染油品和聚合物的色泽。本研究根据企业横向课题的要求,主要研究了浅色辛基/丁基二苯胺抗氧剂和浅色壬基二苯胺抗氧剂。论文在解决了产品色泽问题和产物分布不理想问题的基础上,还将合成工艺与产物性能相关联。采用气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、热重(TG)、色度分析、红外光谱(IR)和核磁共振(NMR)等方法对产物进行了表征,以获得合成产物的分子结构、产物分布和物理性能之间的关系。主要的研究结果如下:(1)采用二异丁烯和二苯胺(DPA)为原料,在活性白土催化剂作用下,通过烷基化反应合成了辛基/丁基二苯胺抗氧剂。辛基/丁基二苯胺产物中残留的原料DPA是影响辛基/丁基二苯胺抗氧剂色泽的主要因素,合成时需控制其残留量在2%以下。抗氧剂的热稳定性与产物分布相关,热稳定性随产物中2C8-DPA含量的增加而增强,但固体析出量也相应增多。当反应时间为4 h、原料质量比为1.5和催化剂添加量为30%时,可以获得无色液态辛基/丁基二苯胺抗氧剂产品。(2)采用壬烯和DPA为原料,在活性白土催化剂作用下,通过烷基化反应合成了壬基二苯胺抗氧剂。壬基二苯胺烷基化反应的合成参数主要影响产品中关键组分2C9-DPA的选择性,对DPA转化率没有明显地影响。在原料摩尔比为8:1,催化剂添加量为30%,反应时间为10 h的条件下,DPA的转化率为97.9%,2C9-DPA的选择性可以达到64.1%,其产品品质可以达到进口Irganox L67产品标准。

陈竞哲[7]2018年在《系列HNBR复合材料的加工、性能及老化研究》文中提出随着国内油田的深入开发,低渗透油藏中的深井、超深井数量越来越多,深层油气资源开发面临高含水、高温、高压、高应力、高二氧化碳等特征,新型井下工具的研发及非常规油藏开发用新型材料越来越成为采油工程的关键。目前作为采油工具用的橡胶密封材料的技术指标尚未满足油田现场苛刻环境的技术需要,开发高性能橡胶密封材料具有重要的理论意义和实际应用价值,对提高我国深层油气资源开发的科学技术水平具有积极的推动作用及战略意义。本工作围绕非常规油气藏储层改造材料面临的关键技术难题,选用多种超高饱和氢化丁腈橡胶(HNBR)为基体材料,研究了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、氢氧化单甲基丙烯酸锌(HZMMA)、硅碳及氟橡胶(FKM)对HNBR的复合改性作用,提出了HNBR复合材料的耐稀氧老化机理,探讨了老化反应动力学,建立了老化反应动力学模型,优化了橡胶复合材料的加工工艺条件,加工出高性能HNBR复合材料。论文工作包含以下四个方面的研究内容:第一部分研究了多种补强剂对HNBR复合材料改性。TPU本身具有优异的力学性能,TPU和HNBR具有较好的相容性。当TPU复合HNBR时,其用量在30 phr时,热塑性聚氨酯弹性体改性的HNBR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、100%定伸强度均出现极值现象,其中拉伸强度达29.8 MPa,撕裂强度为46.4N·mm~(-1),定伸强度为22.7 MPa。硅碳是一种与炭黑结构不同的补强材料,相比于炭黑N550,硅碳补强的HNBR复合材料具有更好的韧性与撕裂强度,扯断伸长率达194.5%,撕裂强度高达38.2 N·mm~(-1),明显高于N550补强HNBR复合材料的类似性能指标,并且硅碳补强的HNBR复合材料具有更低的永久变形率(2.5%)。第二部分研究HNBR复合材料的稀氧老化行为并完成了HNBR/HZMMA复合材料的寿命预测。补强剂种类对HNBR复合材料表现出不同的耐老化能力。HZMMA增强的HNBR复合材料的耐老化能力最强,其次是N990/HZMMA协同增强型,N990增强型的HNBR复合材料最差。介质温度越高,HZMMA增强型橡胶复合材料的耐老化能力优势愈加明显。HZMMA补强的HNBR复合材料在高温稀氧环境中拉伸强度(σ)随老化时间(t)的指数关系式为σ=a?k ~t。基于拉伸强度作为老化评价寿命指标,150°C下HZMMA补强的HNBR复合材料在高温稀氧介质的理论寿命约为3年。第叁部分研究了超饱和HNBR复合材料的老化机理。HNBR老化胶的FTIR结果表明:随着老化时间的延长,腈基(-C≡N)官能团的特征振动吸收谱带逐渐变弱的同时,3300cm~(-1)和1600cm~(-1)处与-C=NH官能团相关的吸收谱带逐渐变强。高温(>160°C)介质中,与-CN官能团相连的碳原子易失去氢原子生成自由基,自由基立即进攻HNBR大分子中的-C≡N官能团,发生自由基加氢还原反应使-C≡N转化为-C=NH,并形成化学交联键。-CN官能团含量越高,高温越易发生上述化学交联反应,导致耐老化能力变弱。如1000L型HNBR(CN含量44wt%)复合材料在200°C老化后的拉伸强度低于2000L型HNBR(CN含量36wt%)复合材料的拉伸强度,2000LHNBR表现出更好的高温耐老化能力,上述老化机理得到证实。第四部分研究了FKM/HNNR复合材料的相容性、力学性能及热氧老化。FKM/HNNR共混胶的TG、DSC测试结果表明:HNBR基体中含有较少质量份数的FKM的复合材料具有较好的相容性。HNBR中少量FKM橡胶的存在增大了HNBR大分子之间的相对距离,削弱了HNBR大分子间的范德华力,HNBR橡胶复合材料表现出FKM在一定范围内随质量份数的增加,材料的拉伸强度逐渐降低的现象。当二者质量份数比为90/10时,混炼胶的撕裂强度和扯断伸长率同时出现最大值,与交联密度正相关的100%定伸强度出现峰值,同时混炼胶的耐氧老化能力最强。

吕咏梅[8]2009年在《国内苯胺生产现状与市场分析》文中研究表明苯胺是重要的有机原料及中间体,广泛应用于聚氨酯、橡胶助剂、染颜料、农药、医药及特种纤维等工业领域。其中大多数橡胶助剂均以苯胺为基础原料,如对苯二胺类橡胶防老剂重要中间体对氨基二

许建华[9]2006年在《橡胶助剂及其中间体清洁工艺技术进展》文中认为我国是全球橡胶助剂及中间体主要生产国和消费国,但是落后的工艺技术和日趋严格的环境保护法出台给我国橡胶助剂业发展带来较大压力,大力开发与推广使用清洁工艺成为我国橡胶助剂21世纪发展的重点。

参考文献:

[1]. 橡胶防老剂RD生产工艺改进的初步探索[D]. 钱清华. 南京工业大学. 2003

[2]. 橡胶防老剂RD生产过程中有机废水处理方法研究[J]. 苏宏. 吉林化工学院学报. 1992

[3]. 橡胶防老剂RD生产现状与发展趋势[J]. 梁诚. 精细与专用化学品. 2001

[4]. 山东斯递尔化工科技有限公司[J]. 佚名. 山东化工. 2015

[5]. 消息传递[J]. 佚名. 中国橡胶. 2007

[6]. 液态抗氧剂烷基二苯胺的合成[D]. 李博仑. 天津科技大学. 2015

[7]. 系列HNBR复合材料的加工、性能及老化研究[D]. 陈竞哲. 青岛科技大学. 2018

[8]. 国内苯胺生产现状与市场分析[J]. 吕咏梅. 精细化工原料及中间体. 2009

[9]. 橡胶助剂及其中间体清洁工艺技术进展[J]. 许建华. 化工中间体. 2006

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

橡胶防老剂RD生产工艺改进的初步探索
下载Doc文档

猜你喜欢