[發明專利]熔融法高品位不溶性硫磺的制備工藝

有效

• 申請號: 201710233877.9
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106995207B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 陳杰;胡建敏
• 申請（專利權）人: 上海京海（安徽）化工有限公司
• 主分類號: C01B17/12
• 分類號: C01B17/12
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 鄭志強

本發明提出了一種熔融法高品位不溶性硫磺的制備工藝，步驟如下：將工業用硫磺粉原料、硬脂酸、氧化鋅投入高溫反應釜內，在氮氣氛圍下升溫，然后向其中加入穩定劑、油酸酰胺，攪拌升溫，聚合反應得熔融態物料；將熔融態物料以細流狀攪拌加入急冷液中，過濾，干燥得不溶性硫磺初品；將不溶性硫磺初品粉碎研磨，然后向其中加入3?巰基丙酸、2，6?二氯?4?硝基苯酚，攪拌均勻后真空干燥，得粉料；將粉料加入其質量3?7倍的萃取劑中，萃取處理，過濾，真空干燥，得干料；將干料與油性抽提劑、二乙烯基苯共混，進行充油處理，即得不溶性硫磺成品，本發明制得的不溶性硫磺IS含量高，可達98.3％，且耐熱穩定性好，有效延長了使用期限和效率。

技術領域

本發明涉及不溶性硫磺制備的技術領域，具體涉及一種熔融法高品位不溶性硫磺的制備工藝。

背景技術

不溶性硫磺(IS)又稱聚合硫，亦稱μ型硫，指不溶于二硫化碳的硫磺，是硫的長鏈聚合物，具有化學和物理惰性,在膠料中分布穩定性好，制品硫化交聯點均勻，用其硫化的橡膠具有最佳的不噴霜性，并能有效地防止膠料在加工過程中出現早期焦燒和增進橡膠與鋼絲或化纖簾子線的粘合，是子午線輪胎生產的專用硫化劑。隨著輪胎子午化率的提高，對高品質不溶性硫磺的需求也迅速增長。國外也只有少數國家如美國、德國、俄羅斯、日本等能夠生產。我國每年要靠大量進口才能滿足需求。因此，國內不溶性硫磺的市場前景非常看好。

國內外制備IS的方法從溫度上分主要有高溫氣化法和低溫熔融法，從淬火劑上又可以分為水浴法和溶劑法。高溫氣化法制備IS的優點是產品中IS的含量相對較高,缺點是整個反應過程處在高溫高壓條件下,對反應設備的要求比較苛刻,生產過程中安全隱患大。低溫熔融法與氣化法的區別在于淬火的是硫磺熔體而不是過熱硫蒸氣，所以具有反應溫度低，設備腐蝕小，常壓操作，投資少，見效快，操作相對安全等優點，但產品中IS的含量較低，因此研制出一種合理高效的穩定劑和制備方法非常必要。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提出了一種熔融法高品位不溶性硫磺的制備工藝，制得的不溶性硫磺IS含量高，可達96.3％，且耐熱穩定性好，有效延長了使用期限和效率。

為了實現上述的目的，本發明采用以下的技術方案：

熔融法高品位不溶性硫磺的制備工藝，步驟如下：

1)將工業用硫磺粉原料、硬脂酸、氧化鋅投入高溫反應釜內，在氮氣氛圍下升溫至140℃，保溫30min，然后向其中加入穩定劑、油酸酰胺，攪拌升溫至250-260℃，聚合反應2-2.5h，得熔融態物料；

2)將熔融態物料以細流狀攪拌加入急冷液中，流量為0.2-0.3L/min，過濾，干燥得不溶性硫磺初品；

3)將不溶性硫磺初品粉碎研磨過200目篩，然后向其中加入3-巰基丙酸、2，6-二氯-4-硝基苯酚、二乙烯基苯，攪拌均勻后在40℃真空干燥，得粉料；

4)將粉料加入其質量3-7倍的萃取劑中，在75-80℃條件下萃取15-20min，過濾，真空干燥，得干料；

5)將干料與油性抽提劑共混，進行充油處理，即得不溶性硫磺成品。

優選的，步驟1)中硫磺粉原料粒徑小于0.1mm，氮氣流速為2L/h。

優選的，步驟1)中穩定劑為氣相白炭黑和松節油的混合物，其中氣相白炭黑占穩定劑總質量的30-40％。

優選的，步驟2)中急冷液溫度為20℃，所述急冷液為乙二醇丁醚醋酸酯、對硝基苯胺與冷水的混合液，乙二醇丁醚醋酸酯、對硝基苯胺、水三者間的質量比為2:1：47。

優選的，步驟4)中萃取劑為二硫化碳、四氯乙烯、四氯乙烷中的任意一種。

優選的，步驟5)中油性抽提劑為石蠟-環烷油。