[发明专利]一种液相法生产不溶性硫磺的方法

说明书

技术领域

本发明属于硫磺生产技术领域，具体涉及一种液相法生产不溶性 硫磺的方法。

背景技术

不溶性硫磺(InsolubleSulfur，简称IS)是一种具有热塑性的线性高 分子均聚物，是硫的同素异形体。它不溶于二硫化碳，是一种性能优 异的橡胶硫化剂，用作生产子午线轮胎具有诸多优势，因此已成为生 产高质量子午线轮胎的专用硫化剂。随着交通运输和汽车工业的发展， 对高质量轮胎的需求导致不溶性硫磺的需求与日剧增。然而不溶性硫 磺是一种亚稳态物质，单独使用时稳定性会随温度升高而变差，且含 量随贮存时间延长而逐步降低。在高品位IS中，目前世界上质量最好 的不溶性硫磺由Flexsys化学公司生产，其商品名为Crystex，其他IS 产品质量都难以与它相比。目前我国只有少数几家企业能生产高品位 IS产品，大部分依赖进口。提高不溶性硫磺稳定性已成为国内外研究 热点。

目前，不溶性硫磺的传统生产方法如液相法工艺是：原硫→熔融 →淬火→干燥室干燥→萃取→稳定→自然干燥晾晒→粉碎→充油→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～ 600℃，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。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种液相法生产不溶性硫磺的方法。包括以下工序：

(1)熔融：首先将原料工业硫磺投入到200～250℃熔融釜中，

(2)雾化冷萃：熔融后的高温液硫进入压力式喷头进行雾化并进行 冷萃处理，其中冷萃剂为含复合稳定剂的CS₂，将硫颗粒冷凝并形成均 匀的粒径并分散于萃取液中；

(3)稳定处理：雾化冷萃后的硫磺加入复合稳定剂进行稳定处理3 0～40min。

(4)干燥：稳定处理过的硫磺进一步干燥处理；

(5)固化：干燥后的硫磺进入带搅拌器的塔式收集器内，可溶性硫 磺被溶解，不溶性硫磺在温度45-70℃的条件下固化40-90分钟；

(6)充油：固化的硫磺加入橡胶用芳烃油，搅拌使油充分吸附；

(7)粉碎：最后将硫磺条粉碎至100～180目即得成品。

优选地，所述原料工业硫磺为固体或液体。

优选地，所述原料工业硫磺固体为块状、片状或粉末。

优选地，所述的冷过程用CS₂溶剂萃取3～4遍，每遍40～50mi n，使萃取后得到的产物含量≥95％。

优选地，所述的复合稳定剂是由氯丁二烯、KI、对甲基苯乙烯、 丙烯基苯、DZ中的一种或几种组成。

优选地，所述的干燥过程中将稳定处理过的硫磺用50～70℃的热 水在真空度≥95％的环境下进行负压干燥6～8h，使水含量控制在0. 5％以下。

优选地，所述的充油过程中加入质量为原料硫磺质量的20～30％的 橡胶用芳烃油，再常温搅拌15～20min使油充分吸附。

本发明的有益效果是：

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％；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，另外该工艺操作简单效率高，成本低，安 全性高，适合工业化生产。

具体实施方式

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 合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述。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。

实施例1：

(1)熔融：首先将原料工业硫磺投入到200℃熔融釜中，