聚硫胶交联剂活性二氧化锰及其生产方法

专利名称：：聚硫胶交联剂活性二氧化锰及其生产方法
技术领域：
：本发明涉及二氧化锰，具体为聚硫胶交联剂活性二氧化锰及其生产方法。
背景技术：
：中空玻璃是由两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的制品。它是1865年由美国人斯坦弗逊(T.D.Stefson)发明，随后在欧美发达国家得到推广和应用。经过100多年的发展，中空玻璃先后经历了焊接法、熔接法和胶接法等生产形式，目前以胶接法为主要生产形式。聚硫密封胶是最早用于中空玻璃的弹性密封材料。聚硫密封胶，它是一种防水性能很稳定的产品，是以分子末端具有-SH基，分子链中具有-SS-键的液态聚硫橡胶为主剂(A组分)，以金属过氧化物为主要成分的固化剂即交联剂(B组分)的双组份型密封材料，两个组份按给定的比例混合后，经常温固化形成橡胶状弹性体。其中，A组分为灰白色均匀膏状物，B组分为黑色均匀膏状物；其混合比例一般为A:B二100"0100:14(质量比)。聚硫胶一般采用活性二氧化锰进行催化交联固化，聚硫胶用活性二氧化锰的交联固化机理是由A组分中的液体聚硫橡胶(R-SH)和B组分中的交联剂(金属氧化物等)发生化学反应成为网状结构的弹性体，其化学反应式为2R-SH+Mn02~RSSR~+MnO+H20。现有的聚硫胶交联剂活性二氧化锰，一般采用高锰酸钾与硫酸锰反应制得，但现有的聚硫胶用活性二氧化锰产品在成胶后聚硫胶的弹性不够理想，固化后胶的断面有气孔，会影响后期寿命及气密性。
发明内容本发明要解决的技术问题是针对现有技术中以高锰酸钾及硫酸锰为原料制取活性二氧化锰存在的不足，提供一种以氧化锰矿为原料制取的聚硫胶交联剂活性二氧化锰及其生产方法，该方法生产成本低，制得的产品稳定性好。本发明聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法取氧化锰矿粉加煤粉煅烧，煅烧过的矿粉以稀硫酸浸取，浸取液过滤，滤饼加水溶解后调节pH值为910，再依次加入硫酸锰及双氧水处理，过滤，干燥，即得。优选的聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法为包括以下步骤1)取氧化锰矿粉加煤粉在40060(TC条件下煅烧0.53h;2)煅烧过的矿粉以l2mol/L的硫酸在608(TC条件下浸取，过滤，得到滤饼；3)滤饼加水溶解后以氢氧化钠调节pH值至910，再依次加入硫酸锰及双氧水处理，过滤，滤渣干燥，即得。上述生产方法，其步骤1)中，所述氧化锰矿粉的含锰量为2035%(w/w)，对于其含铁量，以<15%(w/w)为宜；具体可为锰含量和铁含量在上述范围内的硬锰矿、软锰矿或铁锰矿等经粉碎后的矿粉；所述氧化锰矿粉的粒度为200目以下，优选300目以下；所述煤粉的含碳量>85%(w/w)，其加入量为氧化锰矿粉原料重量的0.55%，优选12%;所述煤粉的粒度为100目以下；所述焙烧温度优选为40050(TC，时间优选为0.5lh;焙烧好的物料一般冷却到80°C以下再进行下一步骤的浸取。步骤2)中，浸取时的液固重量比为510:1，优选8:1;浸取时间为l2h;酸浸取可以溶出矿物中的部分锰及其他杂质元素，增加矿物的空隙率。浸取完成后一般采用板框压滤机过滤，过滤后的酸液可重复使用。步骤3)中，水的加入量以氧化锰矿粉原料重量的57倍为宜；所述硫酸锰的加入量为氧化锰矿粉原料重量的35%;所述加入的双氧水的摩尔量与加入的硫酸锰的摩尔量相同；以工业上常使用的25%的双氧水溶液计算，它加入的重量为硫酸锰加入量的0.8倍，考虑到可能存在的损耗，它的加入量以硫酸锰加入量的0.81.2倍较为合适；加入硫酸锰后搅拌，反应2050min，之后再加入双氧水，搅拌，反应2050min后，过滤，得到的滤渣在不高于20(TC的温度条件下干燥，即得到聚硫胶交联剂活性二氧化锰产品；为方便后续使用，可将干燥后的滤渣粉碎至200目以下存放，优选粉碎至300目以下。本发明还包括上述生产方法制得的聚硫胶交联剂活性二氧化锰。与现有技术相比，本发明提供的聚硫胶交联剂活性二氧化锰，使得成胶后聚硫胶的弹性好，产品稳定性好；固化后胶的断面不存在气孔，气密性好；且其制备工艺简单，加入硫酸锰及双氧水反应生成的活性锰进一步填充颗粒表面空隙，使得产品的活性得到进一步提高；浸取后的酸液经补充酸液后可重复使用，生产成本低。具体实施方式-下面以桂林恭城采集的氧化锰矿为例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于这些实施例。将采集的氧化锰矿磨细至200目，其化学成分见表1。表1恭城矿元素成分表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例1取恭城氧化锰矿粉100Kg与粉碎到100目的无烟煤粉(含碳量88%，w/w)0.5Kg混合，将混合均匀的物料置于反应炉内，在40(TC条件下焙烧3h，煅烧过的矿粉以浓度为lmol/L的硫酸(液固比为10:1)在60。C浸取120min，板框压滤机过滤，所得滤饼加500Kg水搅拌均匀后用氢氧化钠调节该体系的P^9.0，加入硫酸锰3kg，搅拌反应30min，再加入25%的双氧水溶液3.6kg，继续搅拌反应30min后，过滤，用少量水洗涤滤渣，除去残存的硫酸根，20(TC温度下干燥后，取出粉碎到300目，得产品82Kg。实施例2取恭城氧化锰矿粉100Kg与粉碎到200目的煤粉(含碳量85%，w/w)5Kg混合，将混合均匀的物料置于反应炉内，在50(TC条件下焙烧3h，煅烧过的矿粉以浓度为2mol/L的硫酸(液固比为5:1)在8(TC浸取60min，板框压滤机过滤，所得滤饼加700Kg水搅拌均匀后用氢氧化钠调节该体系的pHi.5，加入硫酸锰5kg，搅拌反应40min，再加入25%的双氧水溶液4kg，继续搅拌反应20min后，过滤，用少量水洗涤滤渣，IO(TC温度下干燥后，取出，得产品84Kg。实施例3取恭城氧化锰矿粉100Kg与粉碎到300目的煤粉(含碳量90%，w/w)0.5Kg混合，将混合均匀的物料置于反应炉内，在60(TC条件下焙烧0.5h，煅烧过的矿粉以浓度为lmol/L的硫酸(液固比为8:1)在7(TC浸取180min，过滤，所得滤饼加600Kg水搅拌均匀后用氢氧化钠调节该体系的PH=10.0，加入硫酸锰2kg，搅拌反应30min，再加入25%的双氧水溶液2kg，继续搅拌反应30min后，过滤，用少量水洗涤滤渣，8(TC温度下干燥后，取出粉碎到200目，得产品81Kg。实验例l.l实验材料:聚硫胶A组分(北京明信中空玻璃材料有限公司生产)，未加活性二氧化锰的聚硫胶B组分(北京明信中空玻璃材料有限公司配制)，JJ200型精密电子天平(常熟双杰测试仪器厂)，小型对滚机(新乡和利时机械有限公司)，TH200邵氏硬度计(北京时代之峰科技有限公司)1.2实验方法1.2.1实施例1制得的聚硫胶交联剂活性二氧化锰进行成胶试验步骤如下(1)在电子天平上(准确到O.Ol)称量好8g未加活性二氧化锰的聚硫胶B组分，以及2g实施例1制得的聚硫胶交联剂活性二氧化锰备用；(2)将上述称好的物料在小型对滚机上进行对滚混合，得到对滚好的B组分；(3)准确称取对滚好的B组分后，再称取相当于B组分10倍重量的A组分；(4)将A、B组分混合均匀后，记录打胶及表干时间；2小时以后，将成胶体切片，测量胶体强度。1.2.2实施例2制得产品和实施例3制得产品的成胶试验方法同上。1.3实验结果本发明实施例1、2和3所制得产品进行成胶试验的结果如表1所示表l:实验结果^^^^^实施例1实施例2实施例3打胶时间(min)302520表干时间(min)4038303小时邵氏硬度(度HA)12111224小时邵氏度(度HA)323535权利要求1、聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法，其特征在于取氧化锰矿粉加煤粉煅烧，煅烧过的矿粉以稀硫酸浸取，浸取液过滤，滤饼加水溶解后调节pH值为9～10，再依次加入硫酸锰及双氧水处理，过滤，干燥，即得。2、根据权利要求1所述的聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法，其特征在于包括以下步骤1)取氧化锰矿粉加煤粉在40060(TC条件下煅烧0.53h;2)煅烧过的矿粉以12mol/L的硫酸在608(TC条件下浸取，过滤，得到滤饼；3)滤饼加水溶解后以氢氧化钠调节pH值至910，再依次加入硫酸锰及双氧水处理，过滤，滤渣干燥，即得。3、根据权利要求2所述的聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法，其特征在于所述氧化锰矿粉的含锰量为2035%(重量)。4、根据权利要求2所述的聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法，其特征在于所述氧化锰矿粉的粒度为200目以下。5、根据权利要求2所述的聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法，其特征在于所述煤粉的含碳量>85%(重量)，其加入量为氧化锰矿粉原料重量的0.55%。6、根据权利要求2所述的聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法，其特征在于所述煤粉的粒度为100目以下。7、根据权利要求2所述的聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法，其特征在于步骤2)中，浸取时的液固重量比为510:1，浸取时间为12h。8、根据权利要求2所述的聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法，其特征在于步骤3)中，所述硫酸锰的加入量为氧化锰矿粉原料重量的35%。9、根据权利要求2所述的聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法，其特征在于所述加入的双氧水的物质的量与加入的硫酸锰的物质的量相同。10、权利要求19中任何一项所述聚硫胶交联剂活性二氧化锰的生产方法制得的聚硫胶交联剂活性二氧化锰。全文摘要本发明将公开聚硫胶交联剂活性二氧化锰及其生产方法。它是取氧化锰矿粉加煤粉煅烧，煅烧过的矿粉以稀硫酸浸取，浸取液过滤，滤饼加水溶解后调节pH值为9～10，再依次加入硫酸锰及双氧水处理，过滤，干燥，即得到聚硫胶交联剂活性二氧化锰。与现有技术相比，本发明提供的聚硫胶交联剂活性二氧化锰，作为聚硫胶B组分的固化剂与聚硫胶A组分在成胶后聚硫胶的弹性好，产品稳定性好；固化后胶的断面不存在气孔，气密性好；且其制备工艺简单，加入硫酸锰及双氧水反应生成的活性锰进一步填充颗粒表面空隙，使得产品的活性得到进一步提高；浸取后的酸液经补充酸液后可重复使用，生产成本低。文档编号C01G45/02GK101475220SQ20091011384公开日2009年7月8日申请日期2009年1月22日优先权日2009年1月22日发明者朱国才,李学军,阙祥云申请人:桂林市孟泰矿产技术开发有限责任公司