防老剂3100(DTPD)是典型的后效型橡胶防老剂,可以有效地弥补目前主导的对苯二胺类防老剂4020和4010NA早期抗老化效果好而后期略差的缺点,在轮胎工业中用量不断在扩大,由于防老剂3100是烃基化二芳基对苯二胺类混合物,对产品纯度没有具体要求,但是对产品熔点要求比较高,传统的合成采用对苯二酚、苯胺和邻甲苯胺进行缩合而得,由于原料来源和价格不同,近年来国内外研究了多种不同生产技术。
国内比较先进的工艺过程为:在反应器中加入邻甲苯胺200g、苯胺180g、对苯二酚190g及催化剂无水FeC1311.25g,将上述混合物加热至180"C,在180"C一260"C让其进行缩合反应,缩合后水逐渐被蒸出,直到理论出水量被排尽止,降温至200℃ ,再加入中和剂三聚磷酸钠30g,对催化剂进行中和,然后在真空下蒸出过剩的原料胺类化合物,不溶性盐过滤排除,滤液即为防老剂3100(N一苯基一N 一(邻甲苯基)对苯二胺为主的产物),产品中Fe含量≤100ppm。
由于产品是混合物,因此可以考虑采用其他更为廉价的胺类来替代目前使用的胺类,固特异公司发表专利,采用廉价的混合二甲苯胺替代部分苯胺和邻甲苯胺,其中试验表明,以下的原料胺类比例均可以得到理想的产品熔点,如苯胺:邻甲苯胺:混合二甲基苯胺:混合甲基苯胺为25:25:20:30(tool,下同);苯胺:邻甲苯胺:混合二甲基苯胺:混合甲基苯胺为17.93:32.07:26.67:23.33;苯胺:邻甲苯胺:混合二甲基苯胺:混合甲基苯胺为32.07:32.07:26.67:9.19;这些比例的胺类分配,合成出的防老剂3100熔点均为90℃ 。具体操作实例:用对苯二酚3tool,催化剂FeC1。5g及少量用作恒沸带水用甲苯为基准,按上述配料比,加入带有分水器的反应器中,在搅拌下将物料逐渐加热至250℃,同时出反应水,在此温度下维持4h,当回收到出水量近6mol时,反应完成,冷却物料,添加进饱和Na。CO。的水溶液进行中和,最后反应液在250 ℃,减压5mmHg下蒸发出易挥发组分,过滤出无机盐,得到熔点为90℃的防老剂3100。