傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是以酸性物質(zhì)為催化劑,使苯胺與丙酮縮合制成單體,再進行聚合反應(yīng)。由于合成的單體中存在較多苯胺,且不易分離,在進一步聚合時產(chǎn)品雜質(zhì)多,使產(chǎn)品內(nèi)在性能顯著下降,而且在生產(chǎn)過程中物料發(fā)粘,設(shè)備處理困難,不易加工,嚴重污染環(huán)境。
經(jīng)過多年的研究開發(fā),人們對防老劑RD的合成機理有了深入認識,在合成過程中盡可能增大二聚體的含量。如日本住友化學(xué)公司推出的防老劑RD,商品名為Autigene FR,其二聚體質(zhì)量分數(shù)大于0.50,胺類雜質(zhì)質(zhì)量分數(shù)小于0.01。而國內(nèi)防老劑RD的二聚體質(zhì)量分數(shù)還不到0.20,胺類雜質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為0.05-0.20。
在縮聚條件、分離、回收等方面,人們進行了大量的研究與改進,尤其是將苯胺與丙酮縮合、與單體聚合同在一個反應(yīng)器中進行,即國內(nèi)俗稱的“一步法”。在“一步法”生產(chǎn)工藝路線中引入了甲苯,使反應(yīng)進行得很順利,反應(yīng)條件易于控制,同時可回收重復(fù)使用。
目前國內(nèi)防老劑RD合成工藝的研究重點在于如何增大二聚體含量,減小胺類及多聚體的含量。一般認為,防老劑RD的質(zhì)量受縮聚反應(yīng)的影響最大。在苯胺與丙酮縮聚反應(yīng)中的主要影響因素有反應(yīng)溫度、回流情況、甲苯用量、丙酮滴加方式和速度、攪拌效果及催化劑用量等。
防老劑RD在橡膠中的相容性較好,用量較大時也不會產(chǎn)生噴霜,可以改善膠料的耐老化性能。防老劑RD可單獨使用,也可與對苯二胺類防老劑(如4010NA和DNP)和酮胺類防老劑(如AWC6)并用,可提高膠料的耐臭氧性及耐屈撓性能。防老劑RD與防老劑MB并用,可提高膠料的耐天候老化性和靜態(tài)老化性能。防老劑RD在NR和SBR膠料中的用量僅為防老劑D的1/2即可達到同樣的防護效果,是防老劑D的理想替代品。與對苯二胺類防老劑相比,防老劑RD的生產(chǎn)工藝簡單、投資小、成本低,近年來在國內(nèi)發(fā)展較快。
目前我國防老劑RD的生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模較小,其產(chǎn)品質(zhì)量還難以滿足橡膠工業(yè)的發(fā)展需要,國內(nèi)合成防老劑RD的原料苯胺和丙酮已經(jīng)自給自足,而且價格較低,出口產(chǎn)品具有較大的競爭優(yōu)勢,因此我國防老劑RD的發(fā)展前景十分廣闊。
2002年法國伊立歐公司投資1 200萬美元在寧波建設(shè)橡膠防老劑生產(chǎn)廠,年產(chǎn)數(shù)千噸的Wing—stray L牌防老劑裝置將于2004年第3季度投產(chǎn),產(chǎn)品主要銷往亞洲地區(qū)。伊立歐公司現(xiàn)在美國和法國分別建立了1家工廠,寧波廠是其投資的第3家工廠。2002年該公司生產(chǎn)的環(huán)保型防老劑占世界無污染型防老劑市場份額的50%。