一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法技术

本发明专利技术涉及不溶性硫磺领域，具体涉及一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法，包括(1)预熔；(2)反应；(3)淬冷；(4)萃取；(5)粉碎；本发明专利技术所提供的技术方案能够在一定程度上弥补现有技术所提供的不溶性硫磺存在的耐热稳定性差和收率低的缺陷。

Heat resistant stable insoluble sulfur and its production method

The present invention relates to insoluble sulfur field, in particular relates to a thermal stability of insoluble sulfur and its production method, including (1) premelt; (2) reaction; (3) (4) quenching; extraction; grinding; (5) the technical scheme of the invention can compensate the thermal stability of insoluble sulfur is poor and low yield of the defects of the existing technology provides to a certain extent.

【技术实现步骤摘要】
一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法
本专利技术涉及不溶性硫磺领域，具体涉及一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法。
技术介绍
不溶性硫磺主要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。由于不溶性硫磺能使子午线、钢丝与橡胶粘贴更牢固，有效防止胶料喷霜，提高轮胎的耐热、耐磨性能，因此，不溶性硫磺是轮胎生产中必不可少的重要原料。在中国公开的专利申请CN103204479A中针对获得一种高含量不溶性硫磺的生产方法，其特征在于包括以下的步骤：(1)熔硫、升温：将普通硫磺加热进行熔硫，控制温度为130-145℃；加入相当于硫磺重量1-2％的凹凸棒土粉和1-2％的纳米二氧化硅，搅拌均匀，把熔体用硫磺计量泵打入升温罐内，自动升温并控制温度在370℃-450℃；(2)雾化、急冷：高压N2通过雾化喷嘴将熔融的高温硫磺液体均匀雾化，然后在淬冷合成器中与来自各个方向的30-35℃的淬冷液充分接触，急速冷却，形成均匀的不溶性硫磺粒子并悬浮于淬冷液中；其中，淬冷液为二硫化碳；(3)固化、萃取、分离：混合后的悬浊液进入到带有搅拌装置的反应器内，不溶性硫磺在器内进行固化，固化温度为40-60℃，固化时间为1-2h；固化完成后物料在反应器中经二硫化碳多次洗涤萃取，滤渣得到不可溶性硫磺；(4)包覆：向不溶性硫磺粉中添加相当于其重量0.5％-1.0％的稳定剂，3000-4000转/分下，搅拌10-15分钟，进行包覆，所述的稳定剂由下列重量份的原料混合而成：儿茶酚1-2、乙醚10-12、二茂铁1-2、防老剂OD1-2、纳米凹凸棒土粉0.1-0.2、乌洛托品0.1-0.2；(5)干燥：负压干燥，得到细度100-200目的不溶性硫磺粉；(6)筛分、充油：不溶性硫磺粉经过筛分、充油后分装成成品。目前现有技术所提供的不溶性硫磺的生产方法虽然具有制作简单，高含量等优点，但存在制得的不溶性硫磺耐热稳定性差和收率低的缺陷。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提出了一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法。本专利技术所提供的技术方案能够在一定程度上弥补现有技术所提供的耐热稳定不溶性硫磺存在耐热稳定性差和收率低的缺陷。为了实现上述的目的，本专利技术采用以下的技术方案：一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法，包括如下几个步骤：(1)将原料工业硫磺投入130-150℃的熔硫池内进行预熔至原料硫磺变为液态硫磺；(2)反应：将液态硫磺导入反应釜内，在N2的保护作用和机械搅拌的条件下，将温度调为240℃，加入0.6％的KI，反应一段时间；(3)淬冷：将步骤(2)所得产物置于含有N2的气化室内进行气化，形成过热蒸气，将过热蒸汽喷入淬冷液中进行淬冷；(4)萃取：采用有机溶剂萃取淬冷液中的硫磺；(5)粉碎：将萃取过的硫磺置于45-50℃的烘干机中烘干，至水分减少为烘干前的2％-4％为止，随后置于管磨机中研磨，粉碎过300-400目筛，得耐热稳定不溶性硫磺。优选的，所述步骤(2)中反应时间为1h。优选的，所述步骤(3)中淬冷液由淬冷剂和稳定剂组成。优选的，所述淬冷剂为水、酸性水溶液、二硫化碳、苯、甲苯、乙苯、氯化氢中的一种或多种，所述稳定剂为KI。优选的，所述步骤(4)中萃取剂的种类为三氯乙烯、邻二甲苯、对二甲苯、四氯乙烷中的一种或多种。优选的，所述步骤(5)中研磨温度为25-30℃。采用上述的技术方案，本专利技术的有益效果是：普通硫磺的熔点为112.8℃，当其在113-159℃下时为流动态，其粘度随温度上升而降低，但到达139℃时其液体粘度突增100倍，假如此时继续加热，会变成及其粘稠的黑色液体，为了方便输送，预熔温度设定为130-150℃，使其具有良好的流动状态；当稳定剂KI的用量为0.2％-0.6％时，IS收率逐渐增大，而当稳定剂KI的用量超过0.6％时，IS收率随稳定剂的加入而下降，因此，本专利技术中稳定剂的加入量为0.6％；在反应温度为240℃时，熔融态的硫中形成大量的游离态的碘离子，加速与硫链末端上的孤对电子相互耦合，而过多的碘离子的存在同样仍会阻止链增长反应，在此温度下，对不溶性硫磺的制备收率效果明显；在淬冷液中含有淬冷剂，淬冷剂中含有苯、甲苯等芳香油，芳香油具有与苯环相似的结构，带有π电子云，有电子转移能力，能与硫链末端的孤对电子再次产生耦合，阻止了硫链进一步解聚，提高了不溶性硫磺的热稳定性。具体实施方式交平为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法，包括如下几个步骤：(1)预熔：将原料工业硫磺投入130℃的熔硫池内进行预熔至原料硫磺变为液态硫磺；(2)反应：将液态硫磺导入反应釜内，在N2的保护作用和机械搅拌的条件下，将温度调为240℃，加入0.6％的KI，反应1h；(3)淬冷：将步骤(2)所得产物置于含有N2的气化室内进行气化，形成过热蒸气，将过热蒸汽喷入淬冷液中进行淬冷；(4)萃取：采用有机溶剂萃取淬冷液中的硫磺；(5)粉碎：将萃取过的硫磺置于45℃的烘干机中烘干，至水分减少为烘干前的2％为止，随后置于25℃的管磨机中研磨，粉碎过300目筛，得耐热稳定不溶性硫磺。实施例2：一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法，包括如下几个步骤：(1)预熔：将原料工业硫磺投入150℃的熔硫池内进行预熔至原料硫磺变为液态硫磺；(2)反应：将液态硫磺导入反应釜内，在N2的保护作用和机械搅拌的条件下，将温度调为240℃，加入0.6％的KI，反应1h；(3)淬冷：将步骤(2)所得产物置于含有N2的气化室内进行气化，形成过热蒸气，将过热蒸汽喷入淬冷液中进行淬冷；(4)萃取：采用有机溶剂萃取淬冷液中的硫磺；(5)粉碎：将萃取过的硫磺置于50℃的烘干机中烘干，至水分减少为烘干前的4％为止，随后置于30℃的管磨机中研磨，粉碎过400目筛，得耐热稳定不溶性硫磺。实施例3：一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法，包括如下几个步骤：(1)预熔：将原料工业硫磺投入135℃的熔硫池内进行预熔至原料硫磺变为液态硫磺；(2)反应：将液态硫磺导入反应釜内，在N2的保护作用和机械搅拌的条件下，将温度调为240℃，加入0.6％的KI，反应1h；(3)淬冷：将步骤(2)所得产物置于含有N2的气化室内进行气化，形成过热蒸气，将过热蒸汽喷入淬冷液中进行淬冷；(4)萃取：采用有机溶剂萃取淬冷液中的硫磺；(5)粉碎：将萃取过的硫磺置于46℃的烘干机中烘干，至水分减少为烘干前的3％为止，随后置于26℃的管磨机中研磨，粉碎过330目筛，得耐热稳定不溶性硫磺。实施例4：一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法，包括如下几个步骤：(1)预熔：将原料工业硫磺投入140℃的熔硫池内进行预熔至原料硫磺变为液态硫磺；(2)反应：将液态硫磺导入反应釜内，在N2的保护作用和机械搅拌的条件下，将温度调为240℃，加入0.6％的K本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法，其特征在于，包括如下几个步骤：(1)预熔：将原料工业硫磺投入130‑150℃的熔硫池内进行预熔至原料硫磺变为液态硫磺；(2)反应：将液态硫磺导入反应釜内，在N2的保护作用和机械搅拌的条件下，将温度调为240℃，加入0.6％的KI，反应一段时间；(3)淬冷：将步骤(2)所得产物置于含有N2的气化室内进行气化，形成过热蒸气，将过热蒸汽喷入淬冷液中进行淬冷；(4)萃取：采用有机溶剂萃取淬冷液中的硫磺；(5)粉碎：将萃取过的硫磺置于45‑50℃的烘干机中烘干，至水分减少为烘干前的2％‑4％为止，随后置于管磨机中研磨，粉碎过300‑400目筛，得耐热稳定不溶性硫磺；

【技术特征摘要】
1.一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法，其特征在于，包括如下几个步骤：(1)预熔：将原料工业硫磺投入130-150℃的熔硫池内进行预熔至原料硫磺变为液态硫磺；(2)反应：将液态硫磺导入反应釜内，在N2的保护作用和机械搅拌的条件下，将温度调为240℃，加入0.6％的KI，反应一段时间；(3)淬冷：将步骤(2)所得产物置于含有N2的气化室内进行气化，形成过热蒸气，将过热蒸汽喷入淬冷液中进行淬冷；(4)萃取：采用有机溶剂萃取淬冷液中的硫磺；(5)粉碎：将萃取过的硫磺置于45-50℃的烘干机中烘干，至水分减少为烘干前的2％-4％为止，随后置于管磨机中研磨，粉碎过300-400目筛，得耐热稳定不溶性硫磺；2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，胡建敏，
申请(专利权)人：上海京海安徽化工有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34