一种生产小粒径吡啶硫酮锌的方法

摘要

本发明提供一种使用超重力床生产小粒径吡啶硫酸酮锌的方法，其步骤包括：(1)氧化反应，(2)巯基化反应，(3)除硫，(4)成盐反应。本发明利用超重力床的旋转，反应物接触时间短，反应成盐后很快就被高速甩出，因此可一次制备2微米以下的ZPT产品。同时本发明的产率与传统生产方式相当，除菌效果也大幅提高。因此本发明的方法相比于现有技术取得了明显有益的技术效果。

权利要求

1.一种小粒径吡啶硫酮锌的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，氧化反应：将2-氯吡啶、催化剂和去离子水加入到反应瓶中，升温到60℃，缓慢滴加双氧水(30wt％)，滴加完毕后70℃保温3h-5h，当2-氯吡啶小于1g时反应结束。降温至

40℃，抽滤，回收催化剂，滤液滴加液碱调节pH值5-6，加入3.5g活性炭脱色，抽滤，获得第一反应液；

第二步，巯基化反应：称取硫氢化钠溶液(42wt％)和氢氧化钠溶液(15wt％)加入反应瓶中，搅拌，升温至60℃，滴加第一反应液，滴加完毕后70℃保温2h-3h，定性2-氯吡啶氮氧化物小于2％反应结束。降温至40℃，获得第二反应液；

第三步，除硫：向第二反应液中加入盐酸(31wt％)，调节pH值到6-7，然后加入8g活性炭脱色，抽滤，得到SPT溶液；

第四步，成盐反应：将SPT溶液以质量流量1kg/min,锌盐溶液以质量流量0.994kg/min通入正常运行的超重力床中，从下方采出成盐产品至反应釜在85℃-90℃保温1h，然后抽滤、水洗、烘干，制得粒径小于2微米的吡啶硫酸酮锌。

2.根据权利要求1所述的合成方法，在所述第一步中，2-氯吡啶、催化剂、去离子水、双氧水的质量比为100：5.0：100：102.8。

3.根据权利要求1或2所述的合成方法，在所述第二步中，硫氢化钠溶液和氢氧化钠溶液的添加质量比为0.48：1。

4.根据权利要求1或2所述的合成方法，在所述第四步中，SPT溶液和锌盐溶液的质量分数优选均为10％。

5.根据权利要求1所述的合成方法，在所述第四步中，所述锌盐优选为ZnSO4·7H2O。

说明书

一种生产小粒径吡啶硫酮锌的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种生产小粒径吡啶硫酮锌的方法。主要是涉及超重力床生产小粒径的吡啶硫酮锌的方法。

背景技术

[0002] 吡啶硫酮锌(Zinc pyrithione，ZPT)又名吡啶翁锌、吡硫醇锌或奥麦丁锌或奥马丁锌，作为优良、广谱、低毒、环保的真菌和细菌的抗菌剂，可广泛用于民用涂料、胶粘剂、地毯、农药、化妆品等领域，还可作为高级洗发香波去屑止痒剂使用。

[0003] 目前，市场上的的吡啶硫酮锌产品粒径一般较大，有些粒径较小的产品则是经机械切片、研磨而得到的，存在着颗粒不规则、粒径分布宽等缺点。而小粒径吡啶硫酮锌不仅可以提高晶体的比表面积，还能够更好地提高杀菌效果。但是根据查阅文献知道目前对于小粒径ZPT合成的研究较少，大多数合成是粒子状，合成小粒径难度也较高。现有技术中都是合成后研磨得到5微米左右的颗粒产品。因此，对小粒径ZPT合成的研究，具有较高的经济价值和研究价值，更有重要的社会意义。

[0004] 传统方法使用大量贵重溶剂，不仅不可取，而且成本高，无法工业化生产，虽然能得到洗涤化妆品需求质量的吡啶硫酮锌，但是吡啶硫酮锌粒径还是太大，导致除菌活性不足，因此实际应用中需要大量使用，从而提高了成本。

发明内容

[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用超重力床生产小粒径吡啶硫酮锌的方法，能生产出小粒径的吡啶硫酮锌。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种生产小粒径吡啶硫酮锌的方法，其步骤为：(1)氧化反应，(2)巯基化反应，(3)除硫，(4)成盐反应。

[0007] 在氧化反应中，包括以下步骤：将2-氯吡啶、催化剂和去离子水加入到反应瓶中，升温到60℃，缓慢滴加双氧水(30wt％)，滴加完毕后70℃保温3h-5h，当2-氯吡啶小于1g时反应结束。降温至40℃，抽滤，回收催化剂，滤液滴加液碱调节pH值5-6，加入3.5g活性炭脱色，抽滤，获得第一反应液。

[0008] 优选的，2-氯吡啶、催化剂、去离子水、双氧水的质量比为100：5.0：100：102.8。

[0009] 在巯基化反应中，称取硫氢化钠溶液(42wt％)和氢氧化钠溶液(15wt％)加入反应瓶中，搅拌，升温至60℃，滴加第一反应液，滴加完毕后70℃保温2h-3h，定性2-氯吡啶氮氧化物小于2％反应结束。降温至40℃，获得第二反应液。

[0010] 优选的，硫氢化钠溶液和氢氧化钠溶液的添加质量比为0.48：1。

[0011] 在除硫步骤中，向第二反应液中加入盐酸(31wt％)，调节pH值到6-7，然后加入8g活性炭脱色除硫，抽滤，得到SPT溶液。

[0012] 在成盐反应中：将SPT溶液以质量流量1kg/min,锌盐溶液以质量流量0.994kg/min通入正常运行的超重力床中，从下方采出成盐产品至反应釜在85℃-90℃保温1h，然后抽滤、水洗、烘干，制得小粒径吡啶硫酮锌。

[0013] SPT溶液和锌盐溶液的质量分数优选均为10％。

[0014] 锌盐优选为ZnSO4·7H2O。

[0015] 在本发明的合成方案中，由于超重力床的旋转，反应物接触时间短，反应成盐后很快就被高速甩出，因此可一次制备2微米以下的ZPT产品。本发明通过控制合成过程的工艺参数，合成的ZPT具有更小的粒径，不仅可以提高吡啶硫酮锌的比表面积，更能够提高杀菌效果。同时本发明的产率与传统生产方式相当，除菌效果也大幅提高。因此本发明的方法相比于现有技术取得了明显有益的技术效果。

具体实施方式

[0016] 以下通过具体实施方式来对本发明的技术方案和技术效果作进一步的阐述。

[0017] 实施例1：

[0018] 第一步：氧化反应：将2-氯吡啶100g、催化剂5.0g和去离子水100g加入到反应瓶中，升温到60℃，缓慢滴加双氧水(30wt％)102.8g，滴加完毕后70℃保温3h-5h，定性2-氯吡啶小于1％反应结束。降温至40℃，抽滤，回收催化剂，滤液滴加液碱调节pH值5-6，加入3.5g活性炭脱色，抽滤，获得第一反应液。

[0019] 第二步：巯基化反应：称取120g硫氢化钠溶液(42wt％)和250g氢氧化钠溶液(15wt％)加入反应瓶中，搅拌，升温至60℃，滴加第一反应液，滴加完毕后70℃保温2h-3h，定性2-氯吡啶氮氧化物小于2wt％反应结束。降温至40℃，获得第二反应液。

[0020] 第三步：除硫：向第二反应液中加入盐酸(31wt％)，调节pH值到6-7，然后加入8g活性炭脱色除硫，抽滤，得到SPT溶液。

[0021] 第四步：成盐反应：将SPT溶液(10wt％)以质量流量1kg/min,ZnSO4·7H2O溶液(10wt％)以质量流量0.994kg/min通入正常运行的超重力床中，从下方采出成盐产品至反应釜在85℃-90℃保温1h，然后抽滤、水洗、烘干，制得小粒径吡啶硫酮锌产品。用扫描电镜测得粒径为1.8微米左右。

[0022] 对比例1：

[0023] 前三步与实施例相同，第四步是将将SPT溶液(10wt％)以质量流量1kg/min,ZnSO4·7H2O溶液(10wt％)以质量流量0.994kg/min通入带搅拌的反应釜中，并在85℃-90℃保温1h，获得产品。用扫描电镜测得粒径为22微米左右。

[0024] 对比例2：

[0025] 将对比例1的产品研磨得到4-6微米的ZPT产品。

[0026] 杀菌效果测试

[0027] 配置浓度为105(麦氏比浊法)的金黄色葡萄糖菌液，将ZPT产品分别稀释到浓度为20mg/Kg，各取1mL混合，1min后加入含有中和剂的培养基2mL，培养36h后测试。测试结果见表1。

[0028] 表1

[0029]产品 粒径(微米) 是否均匀 除菌率
实施例1 1.8 是 99.7％
对比例1 22 是 98.8％
对比例2 4-6 否 99.4％

[0030] 根据表1显示，本发明的产品相比于现有技术具有明显更小和更均匀的粒径，除菌效果也有大幅提升。

[0031] 本发明提供的这种生产小粒径吡啶硫酮锌的方法，生产出的颗粒均匀的小粒径吡啶硫酮锌，不仅可以提高吡啶硫酮锌的比表面积，更能够提高杀菌效果。所以，本发明能很好的克服现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值和参考价值，在民用涂料、胶粘剂、地毯、农药、日护品等领域具有重要的经济地位和社会地位。

[0032] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。