1,4-苯醌二肟是一种常用的交联剂。近年来,工业上生产1,4-苯醌二肟的方法主要是通过对苯醌单肟的合成。具体步骤如下:首先,在0℃的条件下,将亚硝酸钠亚硝化溶于30%NaOH溶液的苯酚中,制取对苯醌单肟。然后,将对苯醌单肟与羟胺反应,制得最终产物1,4-苯醌二肟。然而,这种合成方法的纯度限制在95%以下,含有较多的杂质。其中,空气会使部分对苯醌单肟氧化生成树脂,从而影响对苯醌单肟的质量,进而间接影响1,4-苯醌二肟的质量。
1,4-苯醌二肟产品适用于丁基橡胶、乙丙橡胶、天然胶、丁苯胶、聚硫型橡胶等材料,尤其适用于丁基橡胶和乙丙橡胶。该产品具有以下特点:易于在胶料中分散,硫化速度快,胶料定伸强度高,耐热耐候,耐臭氧和具有良好的电绝缘性能。此外,它还可以作为丙烯酸的阻聚剂,改善聚酯纤维轮胎帘布的热阻力,作为金属玻璃热熔的粘合剂、烯烃共聚物交联的调节剂,有机单体稳定剂,自硫化型的粘合剂,以及防止核辐射的橡胶制品等。然而,需要注意的是,1,4-苯醌二肟的临界度较低,容易产生焦烧倾向。为了提高操作安全性,可以加入某些防焦剂、秋兰姆和噻唑类促进剂。此外,它对橡胶有一定的污染性,可以通过添加适量的钛白粉来改善污染性。
方法1:1,4-苯醌二肟的制备方法如下:首先,配制酚钠液,将5%-20%的NaOH溶液和苯酚液、亚硝酸钠液混合,并加入纯碱。然后,将酚钠液通过导管导入到28%-32%酸性液中,并加入亚硝酸钠液进行亚硝化反应。整个过程在-3℃至5℃的条件下进行。接下来,用纯水将制取的对苯醌单肟洗到中性,并测定其分解点。最后,在制取好的对苯醌单肟中加入水搅拌,温度控制在45℃至62℃,并倒入羟胺肟化制得1,4-苯醌二肟。
方法2:另一种制备1,4-苯醌二肟的方法如下:首先,将对苯醌、碳酸钙和氯化羟胺放入反应器中,加入乙醇和水,进行均匀搅拌。在70℃下反应3小时,反应完成后,通过真空旋蒸除去溶剂。然后,向容器中加入水和盐酸,进行均匀搅拌,将产物抽滤、水洗、干燥,最终得到产品。
[1] CN200810156240.5 1,4-苯醌二肟的制备方法
[2] CN200710047540.5 1,4-苯醌二肟的制备
1,4-苯醌二肟是一种具有特定理化性质和应用的化学物质,外观呈棕色粉末。在溶解性方面,它易溶于乙酸和乙酸乙酯,同时也能溶于热水,但不溶于冷水、苯和汽油。
图一 1,4-苯醌二肟
1,4苯醌二肟主要用作丁基胶、天然胶、丁苯胶、聚硫“ST”型橡胶的硫化剂,特别适用于丁基胶。在胶料中,它易于分散,硫化速度快,且硫化胶的拉伸强度高。
通过向三颈烧瓶中加入特定化学物质,可以合成1,4-苯醌二肟。具体合成方法可参考以下步骤:
图二 1,4-苯醌二肟的合成
[1]SPECKBACHER, Markus, OSAN, et al. NEW TELESCOPING SYNTHESES OF 2-METHOXYMETHYL-P-PHENYLENEDIAMINE[P].WO2021028506,2021-02-18.