一种含有稠环结构的硫黄交联剂的制作方法

本发明涉及一种交联剂，特别是涉及一种含有稠环结构的硫黄交联剂。

背景技术：

橡胶硫化是橡胶生产加工过程中的最重要的物理化学阶段,也是一个重要的工序。这一工程赋予橡胶各种宝贵的物理机械性能和化学性能,使橡胶成为广泛应用的工程材料,在许多重要部门和现代尖端科技如交通、能源、航天航空及宇宙开发的各个方面都发挥了重要作用。

橡胶一般情况下在120℃下发生硫化。若温度高10℃，硫化时间约缩短一半。随着高分子材料的发展，一些需要较高温度较短时间催化的硫化反应逐渐出现，因此对硫黄交联剂的交联温度要求也增高了。专利号CN101837958A介绍了一种耐高温硫黄的制备方法，但是此发明的硫黄耐热温度也只是达到140℃左右，所以只能满足一些需要较高交联温度的橡胶交联，还有一大部分橡胶需要更高的交联温度，国内一般采用的硫黄交联剂一般都不具备较强的耐热性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种含有稠环结构的硫黄交联剂，本发明采用四苯基环戊二烯酮为添加剂，在高温、催化剂的条件下在硫黄交联剂中引入稠环结构，新合成的硫黄交联剂的耐热温度较高，能作为橡胶的高温交联剂来使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种含有稠环结构的硫黄交联剂，合成交联剂实质是环状硫单质裂解，是将硫黄溶于三氯甲烷溶液，加热到环状硫裂解的温度，发生环状硫异裂反应，然后将四苯基环戊二烯酮按(10～20):100加入到硫黄交联剂中，在高温条件下加入催化剂和引发剂，得到耐高温的硫黄交联剂；合成的交联剂：

。

所述的一种含有稠环结构的硫黄交联剂，它是由下列原料混合反应制成，

原料按物质的量配比如下：

硫黄：100份；

四苯基环戊二烯酮10～20份；

催化剂：0.01～0.05份；

溶剂（三氯甲烷）：适量；

引发剂：0.01～0.05份；

聚丙烯酸钠40～50份。

所述的一种含有稠环结构的硫黄交联剂，所述催化剂为氢氧化钠。

所述的一种含有稠环结构的硫黄交联剂，所述的聚丙烯酸钠是测试本发明的交联性能。

所述的一种含有稠环结构的硫黄交联剂，所述引发剂为BPO。

本发明的优点与效果是：

本发明采用四苯基环戊二烯酮为添加剂，在高温、催化剂的条件下在硫黄交联剂中引入稠环结构。其优点在于，本发明新合成的硫黄交联剂的耐热温度较高，能作为橡胶的高温交联剂来使用。

附图说明

图1为环状硫异裂结构图；

图2为交联剂合成图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例 1：

称取100份硫黄溶于适量三氯甲烷溶液，氮气气氛下缓慢加热，保持高温一段时间，加入10份四苯基环戊二烯酮。加入0.03份氢氧化钠溶液，高温下反应5～7h后将N₂排出得到含有稠环结构的硫黄交联剂。

将所得新型硫黄交联剂测试耐热温度为105℃。在105℃的条件下在聚丙烯酸钠中加入到硫黄交联剂，并加入0.03份引发剂，测试所合成的样品中凝胶。测试结果如表2所示。

实施例2：

称取100份硫黄溶于适量三氯甲烷溶液，氮气气氛下缓慢加热，保持高温一段时间，加入13份四苯基环戊二烯酮。加入0.03份氢氧化钠溶液，高温下反应5～7h后将N₂排出得到含有稠环结构的硫黄交联剂。

将所得新型硫黄交联剂测试耐热温度为143℃。在143℃的条件下在聚丙烯酸钠中加入到硫黄交联剂，并加入0.03份引发剂，测试所合成的样品中凝胶。测试结果如表2所示。

实施例3：

称取100份硫黄溶于适量三氯甲烷溶液，氮气气氛下缓慢加热，保持高温一段时间，加入16份四苯基环戊二烯酮。加入0.03份氢氧化钠溶液，高温下反应5～7h后将N₂排出得到含有稠环结构的硫黄交联剂。

将所得新型硫黄交联剂测试耐热温度为174℃。在174℃的条件下在聚丙烯酸钠中加入到硫黄交联剂，并加入0.03份引发剂，测试所合成的样品中凝胶。测试结果如表2所示。

实施例4：

称取100份硫黄溶于适量三氯甲烷溶液，氮气气氛下缓慢加热，保持高温一段时间，加入20份四苯基环戊二烯酮。加入0.03份氢氧化钠溶液，高温下反应5～7h后将N₂排出得到含有稠环结构的硫黄交联剂。

将所得新型硫黄交联剂测试耐热温度为220℃。在220℃的条件下在聚丙烯酸钠中加入到硫黄交联剂，并加入0.03份引发剂，测试所合成的样品中凝胶。测试结果如表2所示。

具体实施例配方如下表：

表1 ：实施例1-4以及对比例的配方组成(份）

表2 ：测试结果

由上述测试结果可以得出随着加入四苯基环戊二烯酮的量的提高，硫黄交联剂的耐热温度也随之升高，但是如果加入的量过多，会使硫黄交联剂失去交联活性，从而不具备交联功能，因此本发明对加入稠环的量有所控制。

以上通过具体实施例对本发明进行了进一步说明，不过这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。本领域技术人员理解，在不超出本发明的精神和保护范围的情况下，可以对本发明的技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均应落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附的权利要求为准。