近年来,随着我国《橡胶助剂“十三五”发展规划》和《中国制造2025》的发布,橡胶助剂的生产工艺需逐渐向绿色化、智能化、自动化、微型化发展。结合橡胶助剂行业现状,对新型绿色节能合成工艺的需求日益迫切。针对上述问题,南京大学王晓课题组借助微反应器和流动化学的优势,努力解决制约我国橡胶助剂行业发展的三废多、成本高、安全性差等关键问题,开发出了一种橡胶促进剂连续流生产工艺。该工艺将光催化氧气氧化技术与连续流微反应技术相结合,相较于传统工艺具有如下优势:(1)兼具过程强化和微型化的优势,极大提高了传质效率,反应时间控制在20分钟内;(2)结构紧凑,占地面积小于1m2;(3)使用氧气作为氧化剂,清洁安全;(4)原料完全消耗,副产物少;(5)特定波长的可见光可通过各种LED光源提供,能耗低。该方法可用于多种秋兰姆类橡胶助剂的合成,如二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)。在100mL/h的通量下,分离收率在60%以上,最高可达94%。产品纯度高于传统间歇工艺。
该方法安全性高,效率高,无放大效应,过程易于控制,便于实现自动化、连续化,符合绿色生产的理念,有望实现对现有橡胶助剂生产技术的替代,也可作为一种连续流氧气氧化的共性技术推广。