反应精馏耦合制备RD新工艺研究文献综述
2020-04-07 16:22:40
文 献 综 述
1 橡胶防老剂RD
1.1 RD简介
2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉的聚合体(RD)是一种酮胺类防老剂,其耐热氧老化性能优良,毒性较小,因而广泛应用于各类橡胶制品中[1]。RD结构式:
,
RD的制备通常是以苯胺、丙酮为原料,以盐酸为催化剂,经成盐、缩合、中和、水洗、蒸馏等单元操作制得成品。多聚体RD中二聚体含量最大,热稳定性最好。因此,防老剂RD中二聚体含量是衡量其防护性能的关键指标。
1.2 RD应用范围
防老剂目前已占据我国橡胶防老剂的主导地位。尤其是子午线轮胎配方中使用的主要防老剂之一。在大气和臭氧中的龟裂性能和强身性能与通用型防老剂D、246、2246、SP、DNP和DBH等相似,属通用型防老剂,是橡胶制品中添加量较大的一种,添加量最高可达5%,它可单独使用,也可与对苯二胺类防老剂如4010NA、DNP和酮胺类防老剂并用防老剂RD与防老剂MB并用,对天候老化和静态老化防护特别有效,广泛用于叙丁胶、丁苯胶、顺丁胶及异戊胶等合成橡胶和天然橡胶的多种制品中,尤其广泛应用于汽车子午线轮胎中 ,以阻断橡胶内部因热、机械或自由基诱发产生解聚作用,或者屏蔽光、射线和化学气氛对胶料表面的破坏。在天然橡胶和丁苯橡胶中,防老剂的用量仅为防老剂丁的一半时就可达到同样的效果。随着我国轮胎工业的发展,防老剂的需求量将日益增加[3]。
1.3 国内外RD产业状况
2004年,全球橡胶消费量约1900万t,按橡胶助剂占橡胶消耗量的4%计,全球橡胶助剂年消耗量约为76万t左右,其中防老剂消费量约为33万t。鉴于全球市场竞争日趋激烈,20世纪末期至今国外橡胶助剂主要生产厂家总在不断调整之中 ,进行兼并、重组、剥离等,以适应当前橡胶及助剂工业的发展需求。目前世界上主要的橡胶助剂生产企业有美荷联营的富莱克斯公司、美国康普顿公司、捷克的爱格富集团、德国朗盛公司等,这四家公司拥有全球约80%的橡胶助剂市场[6]。
RD作为全球主要使用三大主导防老剂品种之一,多年来得到国外主要橡胶助剂生产公司的重视与关注,我国橡胶防老剂行业的很多企业仍处于粗放型生产状态,资源消耗大,环境污染严重,为实现其工业生产的可持续发展,需克服消耗大和污染严重等状况,并把控制污染放在首位。目前关键不在于扩大生产规模,而在于在降低消耗和减少污染的同时提高产品内在品质。只有在上述前提下,才能大力提高防老剂单套装置生产能力,实现规模化经营,参与日益激烈的市场竞争。
我国防老剂RD的发展比较迟缓。虽然六十年代初已开始研制,但直到八十年代初才真正形成市场。六十年代初南京大学、西北橡胶研究所最早开始试制防老剂RD。七十年代南京化工厂建成中试装置,并开始向市场提供小批量产品,八十年代千吨级的工业装置投入生产。
国内防老剂RD生产企业主要有江苏圣奥化学科技有限公司、南京化学工业有限公司化工厂、天津市拉勃助剂有限公司、兰州石油化工公司有机厂、常州市五洲化工有限公司等,各个厂家产品质量及生产规模参差不齐。
根据我国汽车工业、轮胎工业、其他橡胶制品工业、国外生产、周边国家需求情况及RD产品本身性质来分析,我国RD市场前景看好[7]。