专利名称：一种液相法生产不溶性硫磺的方法
技术领域：
本发明涉及一种硫磺制备方法，特别涉及一种高温稳定性液相法生产不溶性硫 磺的方法。
背景技术：
不溶性硫磺(不溶性指不溶于二硫化碳，简称IS)是数十万甚至上百万个硫原子 聚合成的大分子，属于无机高分子聚合物，它是一种性能优异的橡胶硫化剂，具有使橡 胶制品或半成品表面不喷霜、增加粘着性的作用，有利于改善操作环境。同时，它也是 一种良好的橡胶硫化促进剂，可使硫化速度加快，硫化均勻。目前，不溶性硫磺已广泛 应用于轮胎的胎体胶料、缓冲胶料、白胎侧胶与骨架材料的粘合胶料中，可以提高橡胶 与镀铜钢丝的粘合性能。
目前，不溶性硫磺的传统生产方法如液相法工艺是原硫一熔融一淬火一干燥 室干燥一萃取一稳定一自然干燥晾晒一粉碎一充油一过筛包装。该方法不溶性硫磺的 转化率较高，但是反应温度高，原材料消耗量大，成本高；易燃易爆，带压操作危险性 大，粉碎过程中粉尘高；而且产品的热稳定性和分散性均较差；美国富莱克斯公司采用 汽化一步法，该工艺聚合转化率高、硫磺消耗率低，产品中不溶硫含量、热稳定性和分 散性均较高，但是生产过程中熔融温度高达550 60(TC，危险性大；而且工艺复杂，效 率低，生产成本高。发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种液相法生产不溶性硫 磺的方法，这种改进方法制备出的不溶性硫磺具有高热稳定性、高不溶硫含量、高分散 性、高细度的特性，该工艺操作简单效率高，成本低，安全性高，适合工业化生产。
为实现上述目的所采取的技术方案是一种液相法生产不溶性硫磺的方法，其 特征是包括以下步骤
1)、熔融陈化将硫磺加入到熔融釜中，于340 350°C保持30 40min，然后 喷入FeCL3+HN03+H20淬火液进行淬冷处理，FeCL3与HN03在淬火液中的重量百分比 分别为2 2.5%与0.4 0.5%，再于70 75°C干燥8 9小时，得到不溶硫/可溶硫 含量达40% /60%的60条；
2)萃取将陈化后的60条用CM溶剂萃取3 4遍，每遍40 50η ι，使萃 取后的不溶硫含量沖5%即得到不溶硫/可溶硫含量达90% /10%的90条，用过的CS2 溶剂通过蒸馏循环利用；
3)稳定处理用KCL、KCL03和酸性水溶液配制的复合稳定剂，对2)步萃取 物进行稳定处理20 40η ι，再用70 75°C热水洗去多余的稳定剂；
4)干燥于70 80°C对幻步稳定处理过的90条干燥30 40η ι，使水含量 控制在0.5%以下；
5)充油在干燥后的90条中加入橡胶用环烷油，搅拌15 20min使油被90条 充分吸附，环烷油与90条掺加重量比为1 3.5 4.0;再将充环烷油的90条加入液体 顺丁橡胶搅拌10 15min，90条与顺丁橡胶的重量比为100 0.4 0.6 ；
6)粉碎将吸附液体橡胶的90条粉碎至100 180目即得成品。
所述的复合稳定剂中含氯总量为0.035 0.045%，酸性水溶液的酸选用硫酸； 所述充油步骤中的搅拌温度为常温。
本发明与现有液相法等同类技术相比具有如下优点
1、由于本发明对萃取工艺的改进以及复合稳定剂配比的调整和优化组合，使得 该方法制备出的不溶性硫磺具有高热稳定性、高不溶硫含量、高分散性的特性，不溶硫 含量比原来提高了 2 3%，本发明产品IS在生产中无静电积聚现象，分散性优良，无团 状，产品可满足各轮胎厂家的需求；
2、本发明工艺先充油后粉碎，避免了粉碎过程中粉尘飞扬，进一步保证了产品 的高热稳定性；采用环烷油及液体橡胶充油吸附工艺，可提高不溶性硫磺的熔点和分散 性；
3、本发明与汽化法相比反应温度低，原材料消耗量小，成本至少降低了 20%; 本发明为常压操作，避免了生产中易燃易爆、带压操作的危险性，适合工业化生产。
具体实施方式
实施例1:
1)、熔融陈化将纯度299.9%的工业硫磺加入到容量为8T的熔融釜中熔融， 待釜内温度达到340 350°C时恒温保持30η ι，然后喷入FeCL3+HN03+H20淬火液进行 淬冷处理，FeCL3与HN03在淬火液中的重量百分比分别为2%与0.4%，再于70 75°C 干燥8 9小时，得到不溶硫重量百分含量达40%、可溶硫重量含量达60%的60条；
2)萃取将陈化后的60条在萃取罐中用纯CS2溶剂萃取3遍，每遍50η ι， 使萃取后的不溶硫重量百分含量沖5%即得到不溶硫含量达90%以上，可溶硫含量约在 10%的90条，使用过的CS2溶剂可通过蒸馏循环再利用；
3)稳定处理将0.75公斤KCL、1.225公斤KCL03与20公斤1 %的硫酸水溶液 配制成复合稳定剂，用该复合稳定剂对幻步萃取物进行稳定处理40min，再用70 75°C 热水洗去多余的稳定剂，同时使残留的萃取溶剂CM全部被清洗回收；
4)干燥于75士2°C条件下对幻步骤稳定处理过的90条干燥30η ι，使水含量 控制在0.5%以下；
5)充油在干燥后的90条中加入橡胶专用环烷油(中国石化铁岭石化分公司生 产)，于常温下搅拌15η ι使油被90条充分吸附，环烷油与90条掺加重量比为1 4; 再将充环烷油的90条加入液体顺丁橡胶常温下搅拌ΙΟη ι，90条与顺丁橡胶的重量比为 100 0.5 ；
6)粉碎将吸附液体橡胶的90条粉碎至100目即得成品。
实施例2
1)、熔融陈化将纯度299.9%的工业硫磺加入到容量为8Τ的熔融釜中熔融， 待釜内温度达到340 350°C时恒温保持30η ι，然后喷入FeCL3+HN03+H20淬火液进行淬冷处理，FeCL3与HN03在淬火液中的重量百分比分别为2%与0.4%，再于70 75°C 干燥8 9小时，得到不溶硫重量百分含量达40%、可溶硫重量含量达60%的60条；
2)萃取将陈化后的60条在萃取罐中用纯CS2溶剂萃取3遍，每遍40η ι， 使萃取后的不溶硫重量百分含量沖5%即得到不溶硫含量达90%以上，可溶硫含量约在 10%的90条，使用过的CS2溶剂可通过蒸馏循环再利用；
3)稳定处理将0.75公斤KCL、1.225公斤KCL03与20公斤1 %的硫酸水溶液 配制成复合稳定剂，用该复合稳定剂对幻步萃取物进行稳定处理20min，再用70 75°C 热水洗去多余的稳定剂，同时使残留的萃取溶剂CM全部被清洗回收；
4)干燥于75士2°C条件下对幻步骤稳定处理过的90条干燥30η ι，使水含量 控制在0.5%以下；
5)充油在干燥后的90条中加入橡胶专用环烷油(中国石化铁岭石化分公司生 产)，于常温下搅拌15η ι使油被90条充分吸附，环烷油与90条掺加重量比为1 4; 再将充环烷油的90条加入液体顺丁橡胶常温下搅拌ΙΟη ι，90条与顺丁橡胶的重量比为 100 0.5 ；
6)粉碎将吸附液体橡胶的90条粉碎至180目即得成品。
以上实施例制得的不溶性硫磺分析化验结果与现有工艺的产品质量比较见下 表
表一不溶性硫磺质量
权利要求
1.一种液相法生产不溶性硫磺的方法，其特征是包括以下步骤1)熔融陈化将硫磺加入到熔融釜中，于340 350°C保持30 40min，然后喷入 FeCL3+HN03+H20淬火液进行淬冷处理，FeCL3与HN03在淬火液中的重量百分比分别 为2 2.5%与0.4 0.5%，再于70 75°C干燥8 9小时，得到不溶硫/可溶硫含量 达 40% /60%的 60 条；2)萃取将陈化后的60条用CS2溶剂萃取3 4遍，每遍40 50min，使萃取后 的不溶硫含量沖5%即得到不溶硫/可溶硫含量达90% /10%的90条，用过的CS2溶剂 通过蒸馏循环利用；3)稳定处理用KCL、KCL03和酸性水溶液配制的复合稳定剂，对2)步萃取物进 行稳定处理20 40min，再用70 75°C热水洗去多余的稳定剂；4)干燥于70 80°C对3)步稳定处理过的90条干燥30 40min，使水含量控制 在0.5%以下；5)充油在干燥后的90条中加入橡胶用环烷油，搅拌15 20min使油被90条充分 吸附，环烷油与90条掺加重量比为1 3.5 4.0;再将充环烷油的90条加入液体顺丁 橡胶搅拌10 15min，90条与顺丁橡胶的重量比为100 0.4 0.6 ；6)粉碎将吸附液体橡胶的90条粉碎至100 180目即得成品。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的复合稳定剂中含氯总量为 0.035 0.045%，酸性水溶液的酸采用硫酸。
3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述充油步骤中的搅拌温度为常温。
全文摘要
本发明公开一种液相法生产不溶性硫磺的方法，该方法包括以下步骤将硫磺加入到熔融釜中，于340～350℃保持30～40min，然后喷入Fecl3+HNO3+H20淬火液进行淬冷处理；将陈化后的60条用CS2溶剂萃取3～4遍，每遍40～50min，使不溶硫含量≥95％；用Kcl、Kclo3和酸性水溶液配制的复合稳定剂，萃取物进行稳定处理20～40min；于70～80℃干燥30～40min，使水含量控制在0.5％以下；干燥后分别用环烷油、液体橡胶充油吸附；将充油吸附物粉碎至100～180目即得不溶性硫磺。本发明方法制备出的不溶性硫磺具有高热稳定性、高不溶硫含量、高分散性、高细度的特性，该工艺操作简单效率高，成本低，安全性高，适合工业化生产。
文档编号C01B17/12GK102020249SQ20101056338
公开日2011年4月20日 申请日期2010年11月20日 优先权日2010年11月20日
发明者吴丽红, 时宝成 申请人:朝阳明宇化工有限公司