[发明专利]一种高分散的纳米硫磺分散液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高分散的纳米硫磺分散液及其制备方法和应用，属于硫磺生产技术领域。该纳米硫磺分散液包括以下按质量百分数计的组分：蒸馏水30～50％、纳米硫磺20％、分散介质10～30％、非离子表面活性剂10～20％、分散剂5～15％、抗静电剂5～10％。所述纳米硫磺分散液是将配方量的组分混合后依次经过高速分散和研磨，最后进行减压蒸馏制得的。本发明通过对纳米硫磺进行有机功能化改性，很好地改善了其润湿性、附着性及在橡胶基体中的分散性，能够有效提高其与橡胶的相容性。

技术领域

本发明涉及硫磺生产技术领域，具体涉及一种高分散的纳米硫磺分散液及其制备方法和应用。

背景技术

硫磺的粒径往往在几十微米以上，导致它在橡胶中无法均匀地分散及有效地形成交联键，从而影响硫化胶的物理性能，当硫磺用作硫化剂时，在结构中通常以多硫键结合，且含有大量悬浮硫碎片和环状硫化物，大多数硫原子并不在交联点上，这样的网络结构不稳定，从而使得硫化胶的物理性能较差。如果将硫磺纳米化，利用其表面效应(如小尺寸效应、量子效应、不饱和价效应、电子隧道效应等)则有望提高硫磺的硫化效率，改善橡胶制品的使用性能。但是由于纳米硫磺的颗粒较小，在使用过程中易形成软团聚，一般来说，其聚合度越大，其分散性和稳定性就越差，从而影响到其在橡胶加工中的应用性能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高分散的纳米硫磺分散液及其制备方法和应用，本发明通过对纳米硫磺进行有机功能化改性，很好地改善了其润湿性、附着性及在橡胶基体中的分散性，能够有效提高其与橡胶的相容性。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高分散的纳米硫磺分散液，其包括以下按质量百分数计的组分：蒸馏水30～50％、纳米硫磺20％、分散介质10～30％、非离子表面活性剂10～20％、分散剂5～15％、抗静电剂5～10％。

作为本发明优选的实施方式，所述分散介质为聚乙二醇或二甘醇。

作为本发明优选的实施方式，所述聚乙二醇为PEG-400。

作为本发明优选的实施方式，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂。

作为本发明优选的实施方式，所述分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚类乳化剂。

作为本发明优选的实施方式，所述抗静电剂为季铵盐类抗静电剂。

本发明还提供了如上所述的高分散的纳米硫磺分散液的制备方法，所述纳米硫磺分散液是将配方量的组分混合后依次经过高速分散和研磨，最后进行减压蒸馏制得的。

优选地，所述纳米硫磺分散液的制备方法具体包括以下步骤：

a、按配方量称取各组分，将蒸馏水、纳米硫磺、非离子表面活性剂、分散剂、抗静电剂混合均匀，得到混合液；

b、将混合液置于震荡机中，加入玻璃珠，进行研磨震荡，过滤；

c、将步骤b所制得的混合液进行减压蒸馏，使混合液中的蒸馏水置换成分散介质，即得纳米硫磺分散液。

作为本发明优选的实施方式，所述步骤b中研磨震荡的条件如下：以6000r/min的转速震荡24h。

本发明还提供了如上所述的纳米硫磺分散液在制备橡胶制品中的应用。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：