不溶性硫磺合成方法及生产工艺研究进展

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1、万方数据2009年第7期第36卷总第195期广东化工ⅥnVw．gdchem．com97·不溶性硫磺合成方法及生产工艺研究进展欧旭东(锦湖石化重庆有限公司生产技术部，重庆401221)[摘要】文章介绍了不溶性硫磺的性质、形成机理及合成方法，并对生产过程中高温硫磺淬冷、固化、萃取、充油等工序工艺条件的选取作了较详细的讨论，指出了高含量(高转化率)、高温稳定性、高分散性、低静电、防爆、防腐、节能环保是不溶性硫磺产品未来的发展方向。【关键词1不溶性硫磺；形成机理；合成方法；工艺条件；发展趋势[中图分类号-]TQll【文献标识码】A【文章l-号-]1007·1865(2009)07-0097—04Res

2、earchDevelopmentontheSyntheticMethodandProductionProcessofInsolubleSuifurOuXudong(ProductionProcessDepartment，KumhoPetrochemicalChongqingCo．，Ltd．，Chongqing401221，China)Abstract：Inthepaper,thecharacteristics，formationmechanismandsyntheticmethodofinsolublesulfurwereintroduced．Adetaileddiscussiononsele

3、ctionofprocessconditionsduringproductionprocessessuchasquenching，solidifying，extracting，oil—treatingandSOOnwasmade．Finallyitindicatedthathighcontent(hightransformationratO，highthermalstability，highdispersibility,lowstatic，explosion-prooCanti·corrosion，energysavingandenvironmentalprotectionwouldbethe

4、futuredevelopingtendencyofinsolublesulfur．Keywords：insolublesulfur；formationmechanism；syntheticmethod；processconditions；developingtendency不溶性硫磺(InsolubleSulfur)简称IS，为不溶于CS2的线性高分子聚合硫，是硫的p型体，为硫的均聚物，常写为s。，分子表征为S。，月值一般在200～5000之间，也有超出该范围的⋯。不溶性硫磺产品实际上是IS与可溶性硫磺的混合物，IS具有化学惰性和物理惰性，用于橡胶硫化时，不易发生迁移，因而能使硫化橡胶增粘、

5、不喷霜、减少焦烧和延长胶料存放时间【zj，得到了国际橡胶工业的推崇，是公认的最佳硫磺硫化剂。1IS的形成机理普通硫磺为s8环状结构，温度低于159℃加热熔化时，液硫为浅黄色液体，粘度随温度的升高而下降，此时硫磺分子之间尚未发生反应，只是由于分子热运动使粘度有所下降。当温度超过159℃时粘度迅速增加，此时由于受热，激发s8环打开形成两端呈不饱和硫原子的链状自由基单体，此自由基单体再进行可逆的聚合反应，生成长度不等的长链聚合物，此长链聚合物即为lS的主体，结构式为s。链。在190～200℃左右时，链长达到最大值，粘度曲线呈峰值，押值可达l×106，此时粘度最高。随着温度的继续升高，特长的链较快地分

6、解成较短的链，粘度逐渐降低。当温度升高到444．6℃时，液硫发生气化，硫以Ss,S6、S4、s2的混合体形式存在。温度高于750℃时，主要为S2，温度高于1000℃时，硫只以s2的方式存在。反应历程如下pJ：S8环●——蕾—◆·S8·(链状双端自由基)·S8’+S8环+—_扎—◆‘(Ss)2’(链状双端自由基)‘(s8)(川1‘+s8环+——蕾+’(s8)。‘(聚合硫双端自由基)(垆2、3、4⋯··)若液体硫磺中存在微量“杂质”(记为“M”)，则链增长终止：‘(S8)。。+2M●—j—◆MS。(S8。．2)·SM(埘=l、2、3⋯⋯)上述可逆过程均在加热的情况下进行。不难发现，链增长过程中产生

7、的聚合硫分子仍然是双端自由基，这种长链双端自由基在缓慢冷却时会解聚，环化成ss结晶；淬冷后才能得到非结晶的s。，但s。属哑稳态无定形结构，很易转化为不溶性硫磺。因此，生成的线性均聚硫必须进行适当的化学稳定。2IS的合成方法目前，国内外制备Is的方法主要有4种，即熔融法、气化法、氧化一还原法、辐射法。工业上生产Is则主要采用前两种方法。这两种方法是依据淬冷时硫磺形态来区分的，气化法即硫磺以气体形态进