[发明专利]一种耐候性佳高温稳定性强的不溶性硫磺及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及不溶性硫磺制备技术领域，具体涉及一种耐候性佳高温稳定性强的不溶性硫磺及其制作方法。

背景技术

不溶性硫磺又称为弹性硫或聚合硫，由大量硫原子通过聚合而成的线性高分子，相对分子质量可达数万，是一种无毒、可燃的黄色粉末，因其不溶于二硫化碳而得名，它是普通硫磺的高聚合形态的同素异形体和高分子改性品种。不溶性硫磺是一种高效橡胶硫化剂，具有在胶料中分布稳定性好，制品硫化交联点均匀能克服胶料表面“喷霜”，增进橡胶与钢丝或化纤帘子线的粘结等优点。目前，不溶性硫磺绝大多数用于橡胶工业，已成为生产高质量子午线轮胎的专用硫化剂。

低温液相法制备不溶性硫磺只将硫磺熔体过热，不需要将硫磺气化，温度相对较低，具有能耗低、生产条件相对温和的优点，其中最为关键的工艺环节为急冷和固化，两者在很大程度上影响最终产品的性能，现有技术中生产的不溶性硫磺存在分散性不佳、热稳定性不高、品味低、工艺复杂等缺陷。

发明内容

本发明的目的就是提供一种耐候性佳高温稳定性强的不溶性硫磺及其制作方法，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种耐候性佳高温稳定性强的不溶性硫磺，其特征在于，由下列重量份的原料制成：硫磺粉100、白炭黑1-2、氯乙烯0.5-0.7、过氧化二碳酸二异丙酯1.6-3.9、十六烷基三甲基氯化铵0.3-0.6、柠檬酸3-5、滑石粉2-3、硅烷偶联剂A-151 0.5-0.8、氧化锆0.1-0.3、氯化铁0.2-0.4、纳米硅澡土6-9、防老剂OD0.04-0.07、适量水。

所述的一种耐候性佳高温稳定性强的不溶性硫磺的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将白炭黑、十六烷基三甲基氯化铵加水搅拌混匀，加压注入氯乙烯加热至50-60℃超声波研磨3-6小时，喷雾干燥制得改性白炭黑；

（2）将硫磺粉于120-140℃下加热至熔融状态，升温至160℃加入改性白炭黑、硅烷偶联剂A-151、氧化锆搅拌均匀，继续升温至220-300℃，保温1-2h；

（3）将上述得到的高温硫磺液体迅速倒入常温淬冷液中急速冷却，形成均匀的不溶性硫磺粒子并悬浮于淬冷液中；

（4）将淬冷后得到的悬浊液放置到带有搅拌装置的反应器内于50-60℃下进行固化4-4.5h，得到不溶性硫磺粗产品；

（5）将不溶性硫磺粗产品加入滑石粉、纳米硅澡土、防老剂OD及其他剩余成分高速搅拌10-15分钟，进行包覆，经负压干燥、研磨、筛分、充油得到不溶性硫磺粉。

本发明有以下有益效果：本发明的方法工艺条件温和，生产过程安全，工艺流程短，生产成本低，采用低温液相法在制备过程中加入改性后的白炭黑作为抗静电剂，可消除产品的静电并提高不溶性硫磺的含量，同时本发明选取0.1%季戊四醇水溶液为淬冷液，成本低，提高了产品的高温稳定性，添加氧化锆等有效成分可以提高橡胶的耐候性和耐磨性，且应用在轮胎中提高了轮胎的抗湿滑性能，具有摩擦生热小等特点。

具体实施方式

所述的一种耐候性佳高温稳定性强的不溶性硫磺，其特征在于，由下列重量份的原料制成：硫磺粉100、白炭黑1、氯乙烯0.5、过氧化二碳酸二异丙酯1.9、十六烷基三甲基氯化铵0.3、柠檬酸5、滑石粉2、硅烷偶联剂A-151 0.7、氧化锆0.1、氯化铁0.2、纳米硅澡土9、防老剂OD0.04、适量水。

制作方法包括以下步骤：

（1）将白炭黑、十六烷基三甲基氯化铵加水搅拌混匀，加压注入氯乙烯加热至50-60℃超声波研磨3-6小时，喷雾干燥制得改性白炭黑；

（2）将硫磺粉于120-140℃下加热至熔融状态，升温至160℃加入改性白炭黑、硅烷偶联剂A-151、氧化锆搅拌均匀，继续升温至220-300℃，保温1-2h；

（3）将上述得到的高温硫磺液体迅速倒入常温淬冷液中急速冷却，形成均匀的不溶性硫磺粒子并悬浮于淬冷液中；

（4）将淬冷后得到的悬浊液放置到带有搅拌装置的反应器内于50-60℃下进行固化4-4.5h，得到不溶性硫磺粗产品；

（5）将不溶性硫磺粗产品加入滑石粉、纳米硅澡土、防老剂OD及其他剩余成分高速搅拌10-15分钟，进行包覆，经负压干燥、研磨、筛分、充油得到不溶性硫磺粉。

使用本发明生产的不溶性硫磺的技术参数指标如下：

（1）成品不溶性硫磺含量为83.4%；

（2）经105℃，15 min加热处理后，不溶性硫磺的热稳定率达到92.5%。