Изучение физико-химических закономерностей синтеза ускорителя вулканизации N,N-дициклогексил-2-меркаптобензтиазолилсульфенамида

• Автор: Иванкина, Ольга Михайловна
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Физико-химические свойства сульфенамидов и их строение

1.2. Методы синтеза сульфенамидов

1.2.1. Синтезы на основе серы

1.2.2. Синтезы на основе сульфенилхлоридов

1.2.3. Синтезы на основе тиолов

1.2.3.1. Синтезы сульфенамидов аминированием тиолов аминами в при- 11 сутствии окислителей

1.2.3.2. Синтезы сульфенамидов аминирование тиолов или их солей

хлораминами

1.2.3.3. Основные свойства хлораминов

1.2.4. Синтезы на основе дисульфидов
1.2.5. Переаминирование сульфенамидов
1.2.6. Электрохимические методы синтеза сульфенамидов
1.3. Термостабильность сульфенамидов
1.4. Токсикологические и санитарно-гигиенические свойства
сульфенамидов
1.4.1. Экотоксичность сульфенамидных ускорителей
1.4.2. Экологические аспекты использования сульфенамидных
ускорителей
1.5. Некоторые особенности применения сульфенамида ДЦ
в шинной промышленности
2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1. Характеристика исходных веществ

2.2. Выбор методов получения сульфенамида ДЦ
2.2.1. Взаимодействие 2,2'-дибензтиазолилдисульфида с дициклогек-силамином в присутствии щелочи
2.2.2. Переаминирование сульфенамидов (замещение амидной составляющей в промышленных сульфенамидах на ДЦГА);
2.2.3. Совместное окисление 2-меркаптобензтиазола и дициклогексиламина гипохлоритом натрия
2.2.4. Взаимодействие 2-меркапобензтиазола с ЫЦ-дициклогексил-хлорамином
2.3. Изучение физико-химических закономерностей стадии синтеза
ДЦХА и поиск условий его получения
2.3.1. Исследование взаимной растворимости исходного сырья и выбор растворителя
2.3.2. Исследование кинетических закономерностей стадии синтеза ДЦХА
2.3.3. Исследование устойчивости ДЦХА
2.4. Изучение закономерностей стадии аминирования натриевой соли 2-меркаптобензтиазола дициклогексилхлорамином
2.5. Оптимизация стадии синтеза МЦ-дициклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида
2.6. Разработка технологии опытного производства сульфенамида

2.6.1. Изучение растворимости сульфенамида ДЦ в технологических средах
2.6.2. Изучение коррозионной активности сред при получении сульфенамида ДЦ и рекомендации по выбору материалов оборудования
2.6.3. Опытно-промышленная апробация технологии получения сульфенамида ДЦ
2.7. Исследование свойств сульфенамида ДЦ

2.7.1. 4 Исследование сульфенамида ДЦ при термолизе и гидролизе
2.7.2. Исследование санитарно-токсикологических свойств сульфенамида ДЦ
2.7.3. Исследование вулканизующей активности сульфенамида ДЦ в рецептурах брекерных резин шин
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Синтез И, 1Ч-дициклогексилхлорамина
3.2. Синтез 1т,1Ч-дициклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида из натриевой соли 2-МБТ и М,14-дициклогексилхлорамина
3.3. Синтез М,1Г-дициклогскснл-2-бензтиазолилсульфенамида окислительной конденсацией 2-МБТ и дициклогексиламина
3.4. Синтез М,1М-дициклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида из 2,2-дибензтиазолилдисульфида и ДЦГА в присутствии щелочи
3.5. Синтез И,М-дициклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида методом переаминирования
3.5.1. Синтез амида 2-меркаптобензтиазолилсульфеновой кислоты
3.5.2. Синтез N.М-дициклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида
3.6. Экспериментальное определение растворимости дициклогексиламина в воде при разных температурах
3.7. Экспериментальное определение взаимной растворимости тройной смеси «изопропанол-вода-дициклогексиламин»
3.8. Методика исследования кинетики синтеза дициклогексилхло-рамина
3.9. Изучение разложения сульфенамида ДЦ при хранении
3.9.1. Изучение разложения сульфенамида ДЦ при длительном хранении в различных условиях
3.9.2. Изучение разложения сульфенамида ДЦ при термолизе и гетерогенном гидролизе
3.10. Изучение процесса разложения Ы,М-дициклогексилхлорамина в 81 различных условиях

2.6.1. Изучение растворимости сульфенамида ДЦ
в технологических средах
Для сокращения потерь целевого продукта за счет растворимости на стадиях фильтрации и промывки была изучена растворимость сульфенамида ДЦ в маточном растворе и промывном изопропаноле.
Как было установлено, сульфенамид имеет относительно не высокую растворимость в изопропаноле (рис. 10), которая существенно зависит от содержания воды в растворителе и температуры. Результат исследований позволяет рекомендовать следующие условия стадии промывки продукта:
- содержание воды в растворителе 30-35%;
- температура промывного изопропанола 20-30°С.
Предложенные условия стадии промывки позволяют минимизировать потери продукта при практически полном удалении следов ДЦГА.
промывка при 5*С промывка при 15*С ■*— промывка при 20 *С в” промывка при 35*С промывка при 50*С
15 20 25 30 35 40 45 50 55„, содержание воды в пром.ИПС, %
Рис.10 Содержание сульфенамида ДЦ в промывном изопропаноле в зависимости от содержания воды в растворителе
Вместе с тем, было установлено что, растворимость сульфенамида ДЦ в изопропаноле увеличивается в присутствии ДЦГА и возрастает с ростом температуры (таблица 2.7). В связи с этим, целесообразно направлять на стадию