[发明专利]一种橡胶用高品质耐磨型不溶性硫磺及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种橡胶用高品质耐磨 型不溶性硫磺及其生产工艺。

背景技术

不溶性硫磺(InsolubleSulfur)，分子式：Su，是一种无毒、可燃的 黄色粉末，因其不溶于二硫化碳而得名。它经普通硫磺热聚合制得， 分子链上的硫原子数高达108以上，有高聚物的粘弹性和分子量分布， 因此也称弹性硫或聚合硫，属于无机高分子化工原料。

不溶性硫磺作为一种橡胶工业的高级促进剂和硫化剂被广泛应用 于轮胎及其它橡胶复合制品的生产制造中，诸如轮胎的胎体胶料、缓 冲胶料、白胎侧胶及翻胎、胶管、胶带等橡胶与骨架材料粘合的胶料 中，也可用于电缆、胶辊、油封、胶鞋等橡胶制品的胶料中，同时也 应用于硫磺用量大的浅色橡胶制品中。与普通硫磺相比，不溶性硫磺 具有以下优点：1)不溶性硫磺在橡胶中以分散状态存在，使得胶料不喷 霜，有良好的粘性，同时可保证浅色制品的外观质量；2)不溶性硫磺在 胶料中均匀分散，有效地抵制硫磺的聚集，减少胶料存放过程的焦烧 倾向；3)不溶性硫磺使胶料在存放期内不喷霜，保持胶料组份性能均一。 防止对制品和模具的污染，并去掉了为克服喷霜而增添的涂浆工艺， 为生产联动化提供条件；4)不溶性硫磺使橡胶在相邻胶层中无迁移现 象。特别是在顺胶和丁丁基胶的胶料中，而普通硫磺迁移速度很高， 配加不溶性硫磺后则可避免；5)不溶性硫磺缩短了硫化的时间。当达到 硫化温度后，它具有一个“活化阶段”，即链式解聚作用，使硫化速度 加快，减少硫磺用量，有利于制品老化性能的改善。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种橡胶用高品质耐磨型不溶性硫磺及其生产工 艺，该生产工艺设备投资低、安全性高，制备出的不溶性硫磺具有高 热稳定性、高分散性和高耐磨性的特点，适合工业化生产。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种橡胶用高品质耐磨型不溶性硫磺，由以下重量份的原料制成： 工业硫磺100-300份、明矾粉末10-25份、纳米二氧化硅22-30份、稳 定剂4-8份、包覆剂3-8份。

优选地，所述橡胶用高品质耐磨型不溶性硫磺，由以下重量份的 原料制成：工业硫磺140-220份、明矾粉末12-20份、纳米二氧化硅 25-28份、稳定剂5-7份、包覆剂4-7份。

优选地，所述橡胶用高品质耐磨型不溶性硫磺，由以下重量份的 原料制成：工业硫磺160份、明矾粉末16份、纳米二氧化硅26份、 稳定剂6份、包覆剂5份。

优选地，所述工业硫磺的硫含量≥99％。

优选地，所述明矾粉末的粒度为0.15-0.3mm。

优选地，所述稳定剂为卤素I₂或Br₂。

优选地，所述包覆剂为纳米稻壳灰或纳米碳化硅。

一种如权利要求1-3所述橡胶用高品质耐磨型不溶性硫磺的生产 工艺，包括以下步骤：

(1)按重量份称取上述原料，备用；

(2)将工业硫磺加热进行熔硫，控制温度为130-150℃，加入， 明矾粉末和纳米二氧化硅，搅拌15-30min，把熔体用硫磺计量泵打入 升温罐内，升温至240-450℃，保温3h；

(3)将上述得到的高温硫磺液体雾化后迅速喷入含有稳定剂的酸 性水溶液中急速冷却，得到悬浊液；

(4)将步骤(3)所得悬浊液置于40-60℃烘箱中固化干燥；

(5)固化干燥后的物料在容器中经二硫化碳多次洗涤萃取，过滤 去除含有可溶性硫磺的溶剂，得到不溶性硫磺；

(6)向不溶性硫磺中加入包覆剂，高速搅拌10-15min，进行包覆；

(7)将包覆后的不溶性硫磺在40-80℃条件下负压干燥12h，随后 筛分、充油后分装成成品。

(三)有益效果

本发明提供了一种橡胶用高品质耐磨型不溶性硫磺及其生产工 艺，该生产工艺设备投资低、安全性高，制备出的不溶性硫磺具有高 热稳定性、高分散性和高耐磨性的特点，该不溶性硫磺用于橡胶制品 硫化，不易发生迁移，提高橡胶制品耐老化、耐磨损性能，保证了橡 胶制品的高品质，适合工业化生产。

具体实施方式