一种橡胶用高品质耐磨型不溶性硫磺及其生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]不溶性硫磺(Insoluble Sulfur)，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。
[0003]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:I)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迀移现象。特别是在顺胶和丁丁基胶的胶料中，而普通硫磺迀移速度很高，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】
[0004](一)解决的技术问题
[0005]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。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:
[0008]—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。
[0009]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。
[0010]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、明巩粉末16份、纳米二氧化娃26份、稳定剂6份、包覆剂5份。
[0011 ] 优选地，所述工业硫磺的硫含量2 99%。
[0012]优选地，所述明巩粉末的粒度为0.15-0.3mm。
[0013]优选地，所述稳定剂为卤素I2或Bk。
[0014]优选地，所述包覆剂为纳米稻壳灰或纳米碳化娃。
[0015]—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:
[0016](I)按重量份称取上述原料，备用；
[0017](2)将工业硫磺加热进行熔硫，控制温度为130-150°C，加入，明矾粉末和纳米二氧化硅，搅拌15-30min，把熔体用硫磺计量栗打入升温罐内，升温至240_450°C，保温3h;
[0018](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，得到悬池液；
[0019](4)将步骤(3)所得悬浊液置于40_60°C烘箱中固化干燥；
[0020](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；
[0021](6)向不溶性硫磺中加入包覆剂，高速搅拌10-15min，进行包覆；
[0022](7)将包覆后的不溶性硫磺在40_80°C条件下负压干燥12h，随后筛分、充油后分装成成品。
[0023](三)有益效果
[0024]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，不易发生迀移，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】
[0025]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0026]实施例1:
[0027]本实施例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份、明矾粉末12份、纳米二氧化硅25份、125份、纳米稻壳灰4份。
[0028]生产工艺包括以下步骤:
[0029](I)按重量份称取上述原料，备用；
[0030](2)将工业硫磺加热进行熔硫，控制温度为130 °C，加入，明矾粉末和纳米二氧化硅，搅拌15min，把熔体用硫磺计量栗打入升温罐内，升温至450°C，保温3h;
[0031](3)将上述得到的高温硫磺液体雾化后迅速喷入含有I2的酸性水溶液中急速冷却，得到悬池液；
[0032](4)将步骤(3)所得悬浊液置于50°C烘箱中固化干燥；
[0033](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；
[0034](6)向不溶性硫磺中加入纳米稻壳灰，高速搅拌12min，进行包覆；
[0035](7)将包覆后的不溶性硫磺在50°C条件下负压干燥12h，随后筛分、充油后分装成成品。
[0036]实施例2:
[0037]本实施例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145份、明矾粉末14份、纳米二氧化硅26份、126份、纳米稻壳灰5份。
[0038]生产工艺包括以下步骤:
[0039](I)按重量份称取上述原料，备用；
[0040](2)将工业硫磺加热进行熔硫，控制温度为135 °C，加入，明矾粉末和纳米二氧化硅，搅拌25min，把熔体用硫磺计量栗打入升温罐内，升温至400°C，保温3h;
[0041](3)将上述得到的高温硫磺液体雾化后迅速喷入含有I2的酸性水溶液中急速冷却，得到悬池液；
[0042](4)将步骤(3)所得悬浊液置于40°C烘箱中固化干燥；
[0043](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；
[0044](6)向不溶性硫磺中加入纳米稻壳灰，高速搅拌1min，进行包覆；
[0045](7)将包覆后的不溶性硫磺在60°C条件下负压干燥12h，随后筛分、充油后分装成成品。
[0046]实施例3:
[0047]本实施例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180份、明矾粉末15份、纳米二氧化硅26份、Br26份、纳米稻壳灰7份。
[0048]生产工艺包括以下步骤:
[0049](I)按重量份称取上述原料，备用；
[0050](2)将工业硫磺加热进行熔硫，控制温度为150 °C，加入，明矾粉末和纳米二氧化硅，搅拌25min，把熔体用硫磺计量栗打入升温罐内，升温至350°C，保温3h;
[0051 ] (3)将上述得到的高温硫磺液体雾化后迅速喷入含有Br2的酸性水溶液中急速冷却，得到悬池液；
[0052](4)将步骤(3)所得悬浊液置于45°C烘箱中固化干燥；
[0053](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；
[0054](6)向不溶性硫磺中加入纳米稻壳灰，高速搅拌12min，进行包覆；
[0055](7)将包覆后的不溶性硫磺在80°C条件下负压干燥12h，随后筛分、充油后分装成成品。
[0056]实施例4:
[0057]本实施例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220份、明矾粉末20份、纳米二氧化硅25份、Br26份、纳米碳化硅7份。
[0058]生产工艺包括以下步骤:
[0059](I)按重量份称取上述原料，备用；
[0060](2)将工业硫磺加热进行熔硫，控制温度为150 °C，加入，明矾粉末和纳米二氧化硅，搅拌30min，把熔体用硫磺计量栗打入升温罐内，升温至350°C，保温3h;
[0061](3)将上述得到的高温硫磺液体雾化后迅速喷入含有Br2的酸性水溶液中急速冷却，得到悬池液；
[0062](4)将步骤(3)所得悬浊液置于60°C烘箱中固化干燥；
[0063](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；
[0064](6)向不溶性硫磺中加入纳米碳化娃，高速搅拌1min，进行包覆；
[0065](7)将包覆后的不溶性硫磺在60°C条件下负压干燥12h，随后筛分、充油后分装成成品。
[0066]实施例5:
[0067]本实施例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、明巩粉末16份、纳米二氧化娃26份、Β?6份、纳米碳化娃5份。
[0068]生产工艺包括以下步骤:
[0069](I)按重量份称取上述原料，备用；
[0070](2)将工业硫磺加热进行熔硫，控制温度为135 °C，加入，明矾粉末和纳米二氧化硅，搅拌20min，把熔体用硫磺计量栗打入升温罐内，升温至400°C，保温3h;
[0071](3)将上述得到的高温硫磺液体雾化后迅速喷入含有Br2的酸性水溶液中急速冷却，得到悬池液；
[0072](4)将步骤(3)所得悬浊液置于60°C烘箱中固化干燥；
[0073](5)固化干燥后的物料在容器中经二硫化碳多