2022年發(fā)表于《河南化工》的論文《一種庚醛基DHP促進(jìn)劑的合成工藝》，對庚醛基DHP促進(jìn)劑的合成進(jìn)行了探索和改進(jìn)。研究中選用歐世盛DP-S10雙柱塞高壓恒流輸液泵，為實(shí)驗(yàn)中物料的輸送提供穩(wěn)定動(dòng)力，為工藝優(yōu)化提供硬件支撐。

DP系列雙柱塞高壓恒流輸液泵

采用自主研發(fā)的冷壓柱塞桿裝配工藝，達(dá)到同軸度小于0.01mm水平，保障輸液泵長期穩(wěn)定工作。 多相凸輪技術(shù)使泵體更小，供液波動(dòng)更小，提高了供液穩(wěn)定性。多功能軟件控制器可提供恒壓模式和梯度模式供料。根據(jù)輸送樣品特點(diǎn)、進(jìn)料量不同，提供316L、哈氏合金、PTFE等不同材料、不同流量范圍近30種選擇。

01 材料多樣：

316L、C276、PTFE等多種泵材料可選，滿足輸送不同原料需要

02 流量可選:

0.001-1000 mL/min 流量范圍可選，滿足所需流量區(qū)間

03 接口豐富:

開放式控制平臺(tái)，提供 RS485、RS232 等多種通信接口

04 模式切換:

恒流模式或恒壓模式可任意切換

研究亮點(diǎn)及意義

系統(tǒng)研究了庚醛基DHP的合成工藝，明確了原料配比、催化劑種類、苯胺滴加溫度及時(shí)間、反應(yīng)溫度、保溫時(shí)間等因素對產(chǎn)物的影響機(jī)制，為醛胺類橡膠硫化促進(jìn)劑的分子設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論參考。

此前庚醛基DHP的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品均由國外企業(yè)掌控，國內(nèi)依賴進(jìn)口且價(jià)格昂貴、供貨周期長，本工藝的開發(fā)突破了該產(chǎn)品的國內(nèi)合成技術(shù)瓶頸，為實(shí)現(xiàn)其國產(chǎn)化自主供應(yīng)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

導(dǎo)圖

實(shí)驗(yàn)方法

>>>>儀器與試劑

儀器：采用安捷倫氣相色譜儀、電子天平、集熱式恒溫加熱磁力攪拌器、DP-S10柱塞泵、旋片式真空泵等儀器設(shè)備，滿足反應(yīng)控制和產(chǎn)品檢測需求。

試劑：以純度≥98.0% 的庚醛、≥99.5% 的苯胺為核心原料；甲酸、乙酸、丙酸、氯化鋅、氯化鐵為催化劑候選試劑。

>>>>反應(yīng)原理

庚醛自縮合生成二烯醛，再與苯胺縮合反應(yīng)得到對應(yīng)的席夫堿，生成的二烯基席夫堿在酸的催化下分子內(nèi)聚合得到庚醛基DHP。整個(gè)反應(yīng)為多步縮合 - 聚合的串聯(lián)反應(yīng)。

>>>>實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用縮合-后處理精制的工藝路線，在四口燒瓶中投入庚醛和催化劑并開啟攪拌，緩慢滴加苯胺進(jìn)行反應(yīng)；滴加完成后保溫反應(yīng)得到粗品。粗品經(jīng)水洗分層分離出有機(jī)相，，再將有機(jī)相減壓蒸餾回收庚醛，得到庚醛基DHP。

采用單因素實(shí)驗(yàn)，依次考察苯胺滴加時(shí)間、滴加溫度、保溫時(shí)間、催化劑種類、庚醛與苯胺物質(zhì)的量比這 5 個(gè)關(guān)鍵因素對反應(yīng)產(chǎn)物主成分含量和外觀的影響，逐一確定各因素的水平，最終整合得到全工藝適合條件。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

粗品制備參數(shù)：苯胺適合滴加時(shí)間 6h、滴加及保溫溫度 30~35℃、保溫時(shí)間 4h；催化劑為氯化鋅（路易斯酸催化效果優(yōu)于有機(jī)酸）；庚醛與苯胺物質(zhì)的量配比 4.5∶1，此時(shí)主成分含量和反應(yīng)選擇性均達(dá)標(biāo)。

粗品精制效果：粗品水洗至 pH 近中性后，在 120~125℃下減壓蒸餾回收庚醛，精制后產(chǎn)品主成分含量≥74%，得到氣味小、純度高的產(chǎn)品庚醛基DHP。由于過量庚醛可通過減壓蒸餾有效回收并重復(fù)使用，無明顯副產(chǎn)物累積，工藝經(jīng)濟(jì)性良好。

硫化曲線對比：本工藝產(chǎn)品與國外與國外同品硫化性能基本一致，且因主成分含量更高，硫化速率略快。且由于主含量的提高，其用量可相應(yīng)減少，從而進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。

研究結(jié)論

確定庚醛基DHP促進(jìn)劑合成的工藝條件：ｎ（庚醛）∶ｎ（苯胺）＝4.5∶1，催化劑氯化鋅，苯胺滴加時(shí)間６ｈ，反應(yīng)及保溫溫度30～35℃ ，保溫時(shí)間4ｈ。

本工藝開發(fā)出乳膠絲專用醛胺類促進(jìn)劑庚醛基DHP的合成技術(shù)，其產(chǎn)品外觀好、氣味小，含量≥74%，補(bǔ)充了國內(nèi)該產(chǎn)品的合成*。回收庚醛通過蒸餾后可重復(fù)使用，具備較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

主要圖表

圖 １ 庚醛基 ＤＨＰ 的合成路線

表 １ 苯胺滴加時(shí)間對反應(yīng)的影響

表 ２ 苯胺滴加溫度對反應(yīng)的影響

表 ３ 保溫時(shí)間對反應(yīng)的影響

表 ４ 不同催化劑對反應(yīng)的影響

表 ５ 不同物質(zhì)的量比對反應(yīng)的影響

圖 ２ 硫化曲線對比圖

參考文獻(xiàn)

楊瑞朝，王茜愉，常帥軍，從志召，侯萬喜，張旭旭，付順國，等. 一種庚醛基ＤＨＰ促進(jìn)劑的合成工藝［J］. 河南化工，2022，39（3）：32-35.