[發(fā)明專利]一種可用作橡膠生產(chǎn)的包覆硫磺硫化劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611118908.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN109485917A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永偉;陸銘;王婷;李巖磊;陳宏;李花婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): C08K9/10
• 分類號(hào): C08K9/10;C08K3/06;C08L21/00
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本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)可用作橡膠生產(chǎn)的包覆硫磺硫化劑的制備方法，以普通硫黃為芯材，橡膠膠乳為壁材，采用物理沉降法制備了包覆硫磺產(chǎn)品。其工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。本發(fā)明制備出的包覆硫磺產(chǎn)品，在一定溫度下包覆殼層可熔化釋放出硫磺，可以用作橡膠硫化劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種可用作橡膠生產(chǎn)的包覆硫磺硫化劑的制備方法，特別涉及一種膠乳包覆硫磺微膠囊的制備方法。

背景技術(shù)

硫磺是一種主要的橡膠硫化劑，廣泛用于橡膠制品的硫化。當(dāng)硫磺用量小于在橡膠中的溶解度時(shí)，硫磺處于穩(wěn)定的溶解狀態(tài)，不會(huì)遷移噴出。當(dāng)硫磺用量大于飽和溶解度為過飽和時(shí)，硫磺在膠料中處于不穩(wěn)定溶解狀態(tài)，這時(shí)溫度降低會(huì)導(dǎo)致硫磺結(jié)晶析出，并遷移到橡膠表面，形成噴硫。硫磺在橡膠中的溶解度受其結(jié)晶形態(tài)的影響，普通硫磺在常溫下呈S8 環(huán)狀結(jié)構(gòu)，為斜方-硫晶體，可溶于橡膠，當(dāng)加熱至96℃后再冷卻，即變?yōu)棣? 硫晶體，其在橡膠中的溶解度減小，β-硫晶體加熱到120℃則變成液體γ- 硫，γ- 硫加熱至沸騰，并迅速冷卻，則變成彈性硫磺，即不溶性硫磺(IS)，不溶性硫磺具有在橡膠中不溶解、不結(jié)晶、不遷移的特點(diǎn)，不會(huì)遷移噴出造成噴硫現(xiàn)象。但是，不溶性硫磺的生產(chǎn)方法是采用二硫化碳浸取來提高產(chǎn)品的含量。該方法存在能耗大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等缺點(diǎn)；同時(shí)二硫化碳易燃、易爆、毒性大，使得生產(chǎn)操作十分危險(xiǎn)。此外，IS的價(jià)格非常昂貴，一般是普通硫磺的幾倍到十幾倍，不利于橡膠產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用。

包覆硫磺不僅可以解決噴硫問題，同時(shí)可以避免IS 生產(chǎn)中存在的問題。采用物理沉降法可制備出包覆硫磺產(chǎn)品。

包覆硫磺是在普通硫磺表面包覆一層高分子或小分子膜，使其與膠料具有良好的相容性，在一定溫度下包覆殼層均勻熔化釋放出硫磺，實(shí)現(xiàn)硫化橡膠的作用，并且能夠避免在較低溫度下硫磺與有機(jī)硫化劑反應(yīng)而造成的早期硫化問題。目前中國(guó)石油大學(xué)( 北京)汪樹軍、魏斌等人以甲苯二異氰酸酯和乙二胺的聚合物為殼材采用界面聚合法制備了硫磺微膠囊產(chǎn)品( 專利公開號(hào)CN101481472，CN101475730)。本發(fā)明采用橡膠膠乳為殼材包覆硫磺制備出了可用于橡膠硫化的硫磺微膠囊產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

（1）穩(wěn)定膠乳溶液的制備： 向容器中加入一定質(zhì)量比的膠乳溶液，水，穩(wěn)定劑，在高速剪切下進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速≤400 rpm，攪拌10min后，得到穩(wěn)定的膠乳溶液；

（2）硫磺懸浮液的制備：將普通硫磺加入到水相溶液中，用剪切乳化機(jī)以4000 ～6000rpm 轉(zhuǎn)速攪拌分散15min，形成穩(wěn)定的硫磺分散懸浮液；

（3）膠乳溶液與硫磺懸浮液的混合：將硫磺懸浮液和膠乳溶液在高速攪拌下，加入乳化劑混合，攪拌速度為500～2000rpm，時(shí)間為20～30min；

（4）硫磺懸浮液和膠乳溶液混合后，經(jīng)凝固、洗滌、干燥，得到包覆硫磺硫化劑產(chǎn)品。

本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單可行，包覆硫磺的硫含量在48～72％范圍內(nèi)，該產(chǎn)品選用膠乳作為壁材，其與橡膠兼容性好，分布均勻，添加到橡膠中很難從膠料中遷移、析出，可以有效地防止膠料“噴霜”現(xiàn)象，并且能夠避免在較低溫度下硫磺與有機(jī)硫化劑反應(yīng)而造成的早期硫化問題。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法, 通常按照常規(guī)條件, 或按照制造廠商所建議的條件。

實(shí)施例一

（1）穩(wěn)定天然膠乳溶液的制備：向容器中加入200g天然膠乳溶液（干含28.0%），80g水，0.2g明膠水溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%），在高速剪切下進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速300 rpm，攪拌10min后，得到穩(wěn)定的天然膠乳溶液（干含20%），備用；