不溶性硫磺制備過程的機理研究.pdf

1、不溶性硫磺是指不溶于二硫化碳的聚合硫磺，為最佳橡膠硫化劑。本文主要研究不溶性硫磺的制備方法，影響不溶性硫磺性能的因素，對現(xiàn)有的制備方法進行改進，并對制備不溶性硫磺產品的性能進行考察，探討氣化法制備不溶性硫磺的形成機理。 本文通過正交試驗得到氣化法制備不溶性硫磺的最佳條件：反應溫度620℃，反應時間20～30min，碘加入量0.25～0.30％，急冷溫度20℃，硫磺／急冷水用量1：9，60℃固化時間6～8h，萃取劑（IS粗產品／C

2、S2）用量1：6，萃取溫度30℃，萃取時間30min。碘作為穩(wěn)定劑加入反應物中得到產品的高溫穩(wěn)定性較好，萃取時加入合適的穩(wěn)定劑可以提高產品的高溫穩(wěn)定性。 研究兩種充油方法對不溶性硫磺性能的影響，得到先用二硫化碳萃取，后用環(huán)烷基餾分油充油的充油型產品，其高溫穩(wěn)定性比直接用環(huán)烷基油充油提高10％以上。充油型不溶性硫磺的高溫穩(wěn)定性隨油含量的增加而降低，隨不溶硫含量的增加而增大。 制得的不溶性硫磺的平均分子量為60000左右，不

3、溶硫平均分子量的大小與不溶硫含量有關，XRD分析得到不溶性硫磺的特征峰19.72、29.85（2θ）。可溶硫的平均分子量表明穩(wěn)定劑的加入使聚合硫鏈不容易斷裂，若可溶硫中不加入穩(wěn)定劑，會很容易斷裂為八元環(huán)的結構。 本文提出氣化法制備不溶性硫磺的形成機理為斷環(huán)聚合機理，而不是文獻介紹的開環(huán)聚合機理。不溶性硫磺的聚合過程是S<,8>環(huán)首先斷裂成小分子，然后其中一種容易聚合的小分子結構聚合形成不溶性硫磺。斷環(huán)聚合機理能更好地解釋反應條件