[發(fā)明專利]一種不溶性硫磺的生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110210853.4
• 申請(qǐng)日: 2011-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN102275879A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜孟成;王維民;孫慶剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東陽谷華泰化工股份有限公司
• 主分類號(hào): C01B17/12
• 分類號(hào): C01B17/12
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及不溶性硫磺的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

不溶性硫磺是普通硫磺經(jīng)熱聚合而得的、不溶于二硫化碳的聚合硫，作為一種橡膠工業(yè)的高級(jí)促進(jìn)劑和硫化交聯(lián)劑，具有不噴霜、提高多層橡膠制品各層間的粘合強(qiáng)度、有效減少膠料存放時(shí)焦燒現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。在輪胎生產(chǎn)中，特別是在汽車全鋼絲子午輪胎的生產(chǎn)中，是必不可少的重要原料。

不溶性硫磺的生產(chǎn)目前主要有兩種方法：高溫法和低溫法。與低溫法相比，高溫法生產(chǎn)路線硫磺升溫一般要400℃以上。由于高溫法具有單程轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)品穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)企業(yè)主要采取的工藝路線。

生產(chǎn)不溶性硫磺的工藝流程基本分為：硫磺熔融升溫、急冷、固化、萃取、過濾、干燥、篩分，其中最為關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié)為急冷和固化，兩者在很大程度上影響最終產(chǎn)品的高熱穩(wěn)定性。急冷目的在于保持硫自由基聚合的趨勢(shì)，同時(shí)抑制聚合硫返原的趨向。通過快速地將硫蒸氣的溫度降至60℃以下，可以達(dá)到上述目的。固化目的在于將急冷形成的聚合硫在進(jìn)一步反應(yīng)聚合的基礎(chǔ)上進(jìn)行硬化。不溶性硫磺在固化前為具有彈性的橡膠態(tài)，具有相互粘連的趨向。如果不進(jìn)行妥善處理，急冷過程中形成的微粒會(huì)相互粘連，使硫磺顆粒變大，同時(shí)會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

比如在中國(guó)專利文件CN?101343045A(CN200810139262.0)公開了一種連續(xù)生產(chǎn)高熱穩(wěn)定性不溶性硫磺的方法，包括步驟：a熔化、升溫，b配制溶劑，c反應(yīng)，d分離、固化、粉碎、提純，e干燥，f篩分、充油，其特征在于：步驟b中，溶劑為復(fù)合溶劑，它由二硫化碳、二氯甲烷、SS助劑組成，SS助劑為含不飽和鍵的烯烴。該氣化法工藝路線中，不溶性硫磺急冷后的固體與急冷液分離，在47-53℃固化1.5小時(shí)。由于固化期間不溶性硫磺發(fā)生粘連顆粒變大，在后續(xù)萃取過程中需要進(jìn)行粉碎處理。即使橡膠態(tài)的不溶性硫磺在二硫化碳中進(jìn)行固化，同樣無法避免粘連的趨向，需要進(jìn)行后期的粉碎處理。值得注意的是，不溶性硫磺在顆粒較大時(shí)，優(yōu)質(zhì)的固化很難完成。因此，作為生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)的固化工藝，應(yīng)當(dāng)受到足夠的重視。改善固化工藝，作為提高產(chǎn)品熱穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)，無疑是亟須突破的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決現(xiàn)有技術(shù)在急冷固化中存在的不溶性硫磺顆粒之間易于粘連的難題，本發(fā)明提供一種不溶性硫磺的生產(chǎn)工藝，避免急冷固化過程中不溶性硫磺顆粒之間的相互粘連。

本發(fā)明的方法特別適用于連續(xù)化生產(chǎn)不溶性硫磺。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種高熱穩(wěn)定性不溶性硫磺的生產(chǎn)工藝，以工業(yè)硫磺為原料，步驟包括a升溫，b急冷，c固化，d萃取，e過濾，f干燥，g篩分；其中，

步驟b中，急冷前預(yù)先向急冷設(shè)備內(nèi)加入硫磺粉末和急冷液，通過攪拌形成硫磺的懸濁液，將高溫硫噴射到所述硫磺的懸濁液中進(jìn)行急冷；或者，

急冷設(shè)備底部預(yù)先加入急冷液或所述硫磺的懸濁液，再將所述硫磺懸濁液通過噴淋的方式對(duì)進(jìn)入急冷設(shè)備內(nèi)高溫硫進(jìn)行急冷；或者，

急冷設(shè)備底部預(yù)先加入硫磺的懸濁液，用急冷液對(duì)高溫硫進(jìn)行噴淋急冷；

通過硫磺懸濁液的分散隔離作用，避免急冷形成的不溶性硫磺粒子之間相互粘連。

根據(jù)本發(fā)明，

步驟b中，所述硫磺粉末為不溶性硫磺、普通硫磺之一或組合。

步驟b中，所述急冷液是二硫化碳，二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷，甲苯，水中的一種或任意幾種的組合，優(yōu)選二硫化碳。

步驟b中，所述硫磺的懸濁液中硫磺的濃度為0.1～50wt％，優(yōu)選5～15wt％。

步驟b中，所述硫磺的懸濁液的溫度為-10-60℃，優(yōu)選0-25℃。

步驟b中，急冷設(shè)備底部用于攪拌的攪拌器為多層攪拌，通過充分均勻的攪拌保持不溶性硫磺在液體中的懸浮狀態(tài)。

步驟b中，所述的設(shè)備為本領(lǐng)域常規(guī)急冷反應(yīng)設(shè)備，帶有攪拌裝置、壓力控制、溫度控制及各種需要的料口。

本發(fā)明的原料工業(yè)硫磺為塊狀、片狀、粉末或液體，優(yōu)選液體硫磺；固體工業(yè)硫磺在120-140℃熔融。

本發(fā)明的工藝步驟中，a升溫、c固化、d萃取、e過濾、f干燥、g篩分等步驟均可按現(xiàn)有技術(shù)。但，本發(fā)明還提供其中部分步驟更為優(yōu)選的方案如下：

步驟a升溫：高溫硫的溫度400-800℃，優(yōu)選580-680℃。

步驟d萃取：萃取劑是二硫化碳，二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷，甲苯中的一種或任意幾種的組合，其中優(yōu)選二硫化碳。

步驟g篩分：篩分出的顆粒進(jìn)行粉碎，粉碎后的粉料加入到不溶性硫磺成品或急冷液中；優(yōu)選加入到急冷液中配制硫磺的懸濁液，用于步驟b急冷。