一種不溶性硫磺的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種不溶性硫磺的制備方法，屬于精細(xì)化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]不溶性硫磺為不溶于二氧化硫的線性高分子聚合硫，是普通硫磺的一種無(wú)毒高分子改性品種。不溶性硫磺具有化學(xué)惰性和物理惰性，用于橡膠硫化時(shí)，不易發(fā)生迀移，因而能使硫化橡膠增粘、不噴霜，減少焦燒和延長(zhǎng)膠料存放時(shí)間，是公認(rèn)的最佳橡膠硫化劑。不溶性硫磺作為硫化劑和硫化促進(jìn)劑，已廣泛應(yīng)用于輪胎胎體膠料、緩沖膠料，制造輪胎、膠管、電纜、乳膠制品等。
[0003]現(xiàn)有的不溶性硫磺的制備方法均是在一個(gè)較大空間內(nèi)反應(yīng)，一般先將物料按照設(shè)定的順序依次放入反應(yīng)釜中(即多個(gè)步驟的用料疊加在一起)，而后開(kāi)始反應(yīng)。缺點(diǎn)主要在于:(1)由于反應(yīng)空間比較大，使整個(gè)空間內(nèi)的溫度均在一個(gè)溫度條件比較困難；(2)反應(yīng)的均勻度不高，影響產(chǎn)品質(zhì)量及反應(yīng)效率；(3)能耗較大，而且熱穩(wěn)定性較差；且噴出的硫磺會(huì)堆成塊狀，同時(shí)生產(chǎn)出的不溶性硫磺在橡膠加工中分散性不好，容易造成膠料硫化不均一，影響膠料的加工性能，從而影響橡膠制品的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)現(xiàn)有制備出的硫磺熱穩(wěn)定性差，且噴出的硫磺會(huì)堆成塊狀，同時(shí)在橡膠加工中分散性不好，容易造成膠料硫化不均一，影響膠料的加工性能，提供了一種以骨頭粉末，角鯊?fù)楹蜕倭康钠胀蚧窃诟邷馗邏合逻M(jìn)行聚合形成助劑聚合液促使溶于二硫化碳中大量的普通硫磺進(jìn)行結(jié)晶，再利用植物抽提液促進(jìn)其晶體長(zhǎng)大，最終對(duì)其進(jìn)行洗滌，干燥，粉碎即可得方法。本發(fā)明制備的不溶性硫黃避免噴出時(shí)形成塊狀的問(wèn)題，同時(shí)其熱穩(wěn)定好，熱穩(wěn)定性105°C X15min時(shí)彡86%,120°C X15min時(shí)彡48%，且分散性好。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:
(1)摘取新鮮的1?3kg綠蘿葉和1?2kg吊蘭葉，用清水將其沖洗干凈后，將其放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?7%的氯化鈉溶液中浸泡30?40min后，取出，在通風(fēng)狀態(tài)下自然風(fēng)干，待風(fēng)干完成后，放入矩形容器中，用搗碎機(jī)搗碎后，向其中加入30?40mL乙酸乙酯抽提2?3h，得植物抽提液，備用；
(2)選取新鮮的豬骨頭，去除其表面的殘肉，并用水將其表面洗凈，放入煅燒爐中50?70min，溫度設(shè)定為800?900°C，然后將其取出冷卻至室溫后，置于密封發(fā)酵罐中，并用含水量2?3%的河道污泥將冷卻至室溫的豬骨頭掩埋，進(jìn)行密封發(fā)酵，控制溫度為30?35°C，發(fā)酵12?24h，直至骨頭表面產(chǎn)生小孔；
(3)將上述密封罐中發(fā)酵的骨頭取出，用清水將其沖洗干凈后，置于碾磨機(jī)中碾磨成150?170目粉末，并將粉末置于溫度為60?80°C的烘箱中進(jìn)行烘干，使其含水率達(dá)1?2%，得干燥的骨頭粉末； (4)選取總重量10?15%的普通硫磺與上述干燥的骨頭粉末按質(zhì)量比1:1混合均勾后置于帶有加熱、攪拌的容器中，并向其加入普通硫磺質(zhì)量1?2%的角鯊?fù)?，攪拌混合后，向其充入氮?dú)?，使其加壓?.3?0.5MPa，并控制溫度為250?350°C，進(jìn)行聚合45?90min，保溫1?2h后，使其冷卻至室溫，得聚合液；
(5)選取剩余總重量85?90%的普通硫磺按固液比1:2，將其溶于二硫化碳溶液中，待溶解完成后，將上述制得的普通硫磺5?6 %的聚合液加入硫磺二硫化碳溶液中，攪拌25?30min后，對(duì)其以1°C /min的速率進(jìn)行程序降溫，降溫至1?2 °C后，使其靜置2?3h，在靜置的同時(shí)，以1?2滴/s的速率向其緩慢滴加上述步驟(1)制備的植物抽提液，滴加的量與聚合液的體積比為1:2 ;
(6)待靜置完成后，將上述生長(zhǎng)出的不溶性硫磺晶體取出，用乙酸乙酯對(duì)其淋洗30?45min后，再用去離子水對(duì)其沖洗10?15min，隨后置于溫度為60?80°C的烘箱中進(jìn)行烘干20?30min，并置于粉碎機(jī)中粉碎成200?250目粉末，即可得到不溶性硫磺。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用:按重量份數(shù)計(jì)，選取丁苯橡膠90?95份，防老劑1?2份，白炭黑1?2份，上述制備的不溶性硫磺2?3份，硬脂酸1?3份，進(jìn)行攪拌混合均勻后，置于雙輥開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行共混處理20?30min，隨后將膠料置于170?180 °C下的平板硫化機(jī)中，以10?15MPa下的壓力進(jìn)行硫化15?20min，隨后停止加熱并自然冷卻至20?30°C，即可得到胎面膠粒。制備的膠料分散性好，提高了橡膠制品的性能。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(1)避免噴出的不溶性硫磺形成塊狀的問(wèn)題，分散性較好；
(2)熱穩(wěn)定好，熱穩(wěn)定性105°CX15min時(shí)彡86%,120°C X15min時(shí)彡48% ；
(3)制備步驟簡(jiǎn)單，成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0008]首先摘取新鮮的1?3kg綠蘿葉和1?2kg吊蘭葉，用清水將其沖洗干凈后，將其放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?7%的氯化鈉溶液中浸泡30?40min后，取出，在通風(fēng)狀態(tài)下自然風(fēng)干，待風(fēng)干完成后，放入矩形容器中，用搗碎機(jī)搗碎后，向其中加入30?40mL乙酸乙酯抽提2?3h，得植物抽提液，備用；再選取新鮮的豬骨頭，去除其表面的殘肉，并用水將其表面洗凈，放入煅燒爐中50?70min，溫度設(shè)定為800?900 °C，然后將其取出冷卻至室溫后，置于密封發(fā)酵罐中，并用含水量2?3%的河道污泥將冷卻至室溫的豬骨頭掩埋，進(jìn)行密封發(fā)酵，控制溫度為30?35°C，發(fā)酵12?24h，直至骨頭表面產(chǎn)生小孔；將上述密封罐中發(fā)酵的骨頭取出，用清水將其沖洗干凈后，置于碾磨機(jī)中碾磨成150?170目粉末，并將粉末置于溫度為60?80°C的烘箱中進(jìn)行烘干，使其含水率達(dá)1?2%，得干燥的骨頭粉末；接著選取總重量10?15%的普通硫磺與上述干燥的骨頭粉末按質(zhì)量比1:1混合均勻后置于帶有加熱、攪拌的容器中，并向其加入普通硫磺質(zhì)量1?2%的角鯊?fù)椋瑪嚢杌旌虾?，向其充入氮?dú)?，使其加壓?.3?0.5MPa，并控制溫度為250?350°C，進(jìn)行聚合45?90min，保溫1?2h后，使其冷卻至室溫，得聚合液；再選取剩余總重量85?90%的普通硫磺按固液比1: 2，將其溶于二硫化碳溶液中，待溶解完成后，將上述制得的普通硫磺5?6%的聚合液加入硫磺二硫化碳溶液中，攪拌25?30min后，對(duì)其以1°C /min的速率進(jìn)行程序降溫，降溫至1?2°C后，使其靜置2?3h，在靜置的同時(shí)，以1?2滴/s的速率向其緩慢滴加植物抽提液，滴加的量與聚合液的體積比為1:2 ;待靜置完成后，將上述生長(zhǎng)出的不溶性硫磺晶體取出，用乙酸乙酯對(duì)其淋洗30?45min后，再用去離子水對(duì)其沖洗10?15min，隨后置于溫度為60?80 °C的烘箱中進(jìn)行烘干20?30min，并置于粉碎機(jī)中粉碎成200?250目粉末，即可得到不溶性硫磺。
[0009]實(shí)例1
首先摘取新鮮的3kg綠蘿葉和2kg吊蘭葉，用清水將其沖洗干凈后，將其放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的氯化鈉溶液中浸泡40min后，取出，在通風(fēng)狀態(tài)下自然風(fēng)干，待風(fēng)干完成后，放入矩形容器中，用搗碎機(jī)搗碎后，向其中加入40mL乙酸乙酯抽提3h，得植物抽提液，備用；再選取新鮮的豬骨頭，去除其表面的殘肉，并用水將其表面洗凈，放入煅燒爐中70min，溫度設(shè)定為900°C，然后將其取出冷卻至室溫后，置于密封發(fā)酵罐中，并用含水量3 %的河道污泥將冷卻至室溫的豬骨頭掩埋，進(jìn)行密封發(fā)酵，控制溫度為35°C，發(fā)酵24h，直至骨頭表面產(chǎn)生小孔；將上述密封罐中發(fā)酵的骨頭取出，用清水將其沖洗干凈后，置于碾磨機(jī)中碾磨成170目粉末，并將粉末置于溫度為80°C的烘箱中進(jìn)行烘干，使其含水率達(dá)2 %，得干燥的骨頭粉末；接著選取總重量15%的普通硫磺與上述干燥的骨頭粉末按質(zhì)量比1:1混合均勻后置于帶有加熱、攪拌的容器中，并向其加入普通硫磺質(zhì)量2%的角鯊?fù)?，攪拌混合后，向其充入氮?dú)?，使其加壓?.5MPa，并控制溫度為350°C，進(jìn)行聚合90min，保溫2后，使其冷卻至室溫，得聚合液；再選取剩余總重量90%的普通硫磺按固液比1:2，將其溶于二硫化碳溶液中，待溶解完成后，將上述制得的普通硫磺6 %的聚合液加入硫磺二硫化碳溶液中，攪拌30min后，對(duì)其以1°C /min的速率進(jìn)