[发明专利]充油型不溶性硫磺及其制备方法和应用以及离子液体作为稳定剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种充油型不溶性硫磺及其制备方法和应用，本发明还涉及离子液体作为用于不溶性硫磺充油过程的稳定剂的应用。

背景技术

不溶性硫磺，又称聚合硫，是由普通硫磺(即，原料硫磺)开环聚合而成的长链聚合物，因其不溶于二硫化碳而得名。与普通硫磺不同，不溶性硫磺在橡胶中的溶解性很小，因此，不溶性硫磺主要作为一种橡胶硫化剂而被广泛应用于高等级轮胎等橡胶制品的生产中，而不用担心喷霜。不溶性硫磺的制备方法主要有高温气相法和低温熔融法两种。

不溶性硫磺由普通硫磺聚合而成，形成的聚合物链两端均为硫原子，位于聚合物两端的硫原子的外层电子数只有7个，如不经稳定化处理，聚合物链将从两个端基开始以较快的速度断裂，最终转变成为在常温下稳定的斜方晶体硫。因此，需要对不溶性硫磺进行稳定化处理。通常的稳定化处理方法为在不溶性硫磺的生产过程(一般为熔融聚合反应过程)中引入稳定剂，使不溶性硫磺聚合物链两端硫原子的外层电子数达到为8个的稳定结构，从而抑制聚合物链的断裂。

目前常用的稳定剂主要包括以下几个系列及其复配物：卤素给予体，如卤素单质、含卤素化合物(如S₂Cl₂、SOCl₂、POCl₃、SiCl₄、TiCl₄、KI)；烯烃，如十四碳烯、十八碳烯、异戊二烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、松节油；氧化还原型稳定剂，如使用FeCl₃和HNO₃的水溶液作为稳定剂等。

但是，现有的稳定剂的稳定效果仍然不理想。并且，现有的稳定剂需要在较高的温度下与不溶性硫磺接触才能实现稳定的目的，因此，稳定剂一般在熔融聚合反应过程中引入。然而，稳定剂在较高的温度下容易发生挥发甚至分解，一方面产生不良气体，另一方面导致计量不准确。

因此，亟需开发具有更高稳定效果，能在较低的温度下应用的不溶性硫磺用稳定剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的不溶性硫磺用稳定剂的稳定效果仍然不理想的技术问题。

本发明的发明人经过研究和探索，发现：使用离子液体作为不溶性硫磺的稳定剂，特别是在不溶性硫磺充油过程中使用离子液体作为稳定剂，得到的充油型不溶性硫磺具有明显提高的稳定性。在此基础上完成了本发明。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种充油型不溶性硫磺，该充油型不溶性硫磺含有不溶性硫磺、填充油和离子液体，相对于100重量份不溶性硫磺，所述离子液体的含量为0.1-5重量份。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种充油型不溶性硫磺的制备方法，该方法包括将不溶性硫磺和离子液体与填充油混合，相对于100重量份不溶性硫磺，所述离子液体的用量为0.1-5重量份。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了由本发明的方法制备的充油型不溶性硫磺。

根据本发明的第四个方面，本发明提供了所述充油型不溶性硫磺作为硫化剂的应用。

根据本发明的第五个方面，本发明提供了离子液体作为用于不溶性硫磺充油过程的稳定剂的应用。

本发明以离子液体作为不溶性硫磺充油过程中的稳定剂，由此形成的充油型不溶性硫磺显示出更高的稳定性，即使经较长时间的贮存后，仍然显示出较高的稳定性，明显延长了不溶性硫磺的存放时间。具体地，本发明提供的充油型不溶性硫磺在105℃/15min的稳定性能够达到75％以上，在120℃/15min的稳定性则能够达到35％以上，在30℃存放2个月后的稳定性没有明显下降，在105℃/15min的稳定性仍然能够保持在70％以上，在120℃/15min的稳定性能够达到30％以上。

并且，采用离子液体作为稳定剂，可以在温度较低的充油过程中使用，一方面避免了由于稳定剂在高温下挥发甚至分解而产生的计量不准确，另一方面在生产过程中不会由于稳定剂挥发甚至分解而产生有毒有害气体。

具体实施方式