一种包覆改性硫磺的方法技术

本发明专利技术涉及一种包覆改性硫磺的方法。包括以下步骤：将无机粉体与水混合，配制无机粉体悬浮液，加入改性剂，处理后研磨，将包覆剂乳液加入到处理后的无机粉体悬浮液中，搅拌均匀后加入硫磺，得到无机填料/包覆剂乳液/硫磺的混合物，经烘干，粉碎，过筛得到包覆改性硫磺。本发明专利技术所涉及的方法设备要求简单，制备工艺快速高效，环境友好无污染，产品硫磺在硫化阶段释放率高，不喷霜，可以用作橡胶硫化剂，具有较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包覆改性硫磺的方法，属于化工产品领域，主要应用于橡胶制品如轮胎等行业中。
技术介绍
随着我国汽车行业的迅速发展，轮胎的年产量也逐年增加，硫磺作为橡胶的主要硫化剂，其需求量也逐年上升。但普通硫磺在橡胶中的溶解度有限，其在橡胶混炼过程中溶解度会随着温度的升高而增加，温度降低时会在混炼胶表面以结晶的形态析出，迁移到胶料的表面，即形成轮胎和橡胶制品生产中所谓的“喷霜”现象，严重影响了产品的外观并降低了制品的粘合性。为了解决普通硫磺喷霜等问题，不溶性硫磺(IS)产品应运而生，不溶性硫磺(IS)，是硫磺(S)深加工的一种线型长链的高分子聚合物，分子链上的硫原子数高达108以上；不溶于二硫化碳，故称不溶性硫磺。目前IS是公认的具有不喷霜特点的最佳橡胶硫化剂，其具有以下优点：①使胶料具有良好的自粘性。能提高多层橡胶制品各层间的粘合强度，尤其可改善制造轮胎时钢丝与橡胶的粘合性能。②不溶性硫磺在胶料中均匀分布，有效地减少了胶料存放时焦烧的现象，延长了胶料存放期，保证了硫化均匀，提高了橡胶制品质量。③由于其不溶于橡胶，因而不会迁移到胶料表面而产生喷霜，保证了浅色制品的外观质量。在汽车全钢丝子午轮胎的生产中，不溶性硫磺是最佳的橡胶硫化剂和促进剂，目前尚无替代产品。由于技术上的原因，国内企业生产的不溶性硫磺产品存在纯度偏低、灰分高、耐热性差等问题，与国外Flexsys等公司的产品相比差距仍然较大。虽然不溶性硫磺性能突出，但是国内外生产不溶性硫磺的技术普遍还存在着生产成本大、能耗大、设备腐蚀严重，高压容易产生事故，同时不溶性硫磺在存放过程中存在不稳定性，容易转化成普通硫磺等问题。因而，国内在开发不溶性硫磺技术的同时，近年来也在寻求开发环保安全的包覆硫磺生产新工艺，但目前这些新工艺多数仍处在实验室阶段，尚未实现工业化。专利ZL 200910180589.7公开了一种生产可用作橡胶硫化剂的硫磺微胶囊的原料配方，它由升华硫、尿素、37％甲醛溶液、明胶或聚乙烯醇、甲酸、三乙醇胺、水组成，经原位聚合法制备出硫磺微胶囊产品，在一定温度下包覆壳层熔化释放出硫磺，可以起到硫化橡胶的作用。专利ZL 200910009077.4公开了一种生产单壳层硫磺微胶囊的原料配方，它由升华硫、甲苯二异氰酸酯、水、乙二胺、二乙烯三胺组成。经界面聚合法制备出单壳层硫磺微胶囊，在一定温度下熔化释放出硫磺，可以起到硫化的作用。可以通过改变原料的配比，制备出硫磺的质量分数在5-53％范围的单壳层硫磺微胶囊。专利ZL201310715696.1公开了一种高温稳定包子硫磺的制备方法，该高温稳定包子硫磺是以复合高分子材料为膜材而包覆的高温稳定性硫磺。将HBA-400、丁吡胶乳、硅酸铝、二氧化硅及水按重量份4-6:4-6:4:4:500的比例投入混合器搅拌均匀；然后搅拌状态下分散地加入普通硫磺粉50份，搅拌1小时后，过滤，再于恒温干燥脱水至水分<0.3％，经粉碎、过筛得高分子复合胶膜包覆硫磺。专利ZL 200910005110.6公开了一种生产双层膜硫磺微胶囊的原料配方，它由升华硫、甲苯二异氰酸酯、水、乙二胺、二乙烯三胺、尿素和甲醛组成，经界面聚合法制备出双层膜硫磺微胶囊，其芯材是升华硫，第一层壳材是乙二胺、二乙烯三胺与甲苯二异氰酸酯的界面聚合产物聚脉；第二层壳材是脲醛树脂。制备出的硫磺微胶囊对环境污染相对较小，且工艺简单、操作安全、成本低廉，可以用作橡胶硫化剂。专利ZL201510289745.9公开了一种二氧化硅包覆硫磺微胶囊的制备方法，涉及一种新的无机膜材包覆硫磺的制备方法，在合成的硫磺微粒表面包覆上一层二氧化硅壳材，实现了无机膜材对硫磺的有效包覆。专利ZL200910180590.X公开了一种生产密胺树脂硫磺微胶囊的原料配方，它由升华硫、三聚氰胺、37％甲醛溶液、甲酸、明胶或聚乙烯醇、十二烷基磺酸钠或OP-10表面活性剂、10％碳酸钠溶液组成，经原位聚合法制备出单壳层硫磺微胶囊，在一定温度下包覆壳层熔化释放出硫磺，可以起到硫化橡胶的作用。专利ZL201510292383.9公开了一种生产聚合物包覆硫磺的工艺及配方，聚合物主要由聚甲基丙烯酸甲酯组成。本专利技术经原位接枝聚合法制备出聚合物包覆硫磺的微胶囊，其芯材是在保护胶体聚乙烯醇的存在下生成的硫磺单质，硫磺表面经改性后在表面形成活性位点，聚甲基丙烯酸甲酯在引发剂存在下在表面活性位点进行原位接枝聚合，生成聚甲基丙烯酸甲酯包覆材料。本专利技术制备出的包覆硫磺生产过程中安全环保，释放率高，硫磺含量高，成本低廉，可以用作橡胶硫化剂。专利ZL200910009078.9公开了一种单壳层硫磺微胶囊的制备方法。采用界面聚合法制备单壳层硫磺微胶囊，其工艺简单、高效、成本低廉。本专利技术制备出的硫磺微胶囊，在一定温度下熔化释放出硫磺，可以用作橡胶硫化剂。通过改变原料的配比，可以改变微胶囊中硫磺的包覆率。此外，由于硫磺微胶囊壳壁是高分子材料，因此与橡胶具有良好的相容性，而且兼顾硫磺的热稳定性和化学稳定性，并且还可以提高橡胶制品的耐老化和抗焦烧等性能。
技术实现思路
本专利技术涉及一种包覆改性硫磺的方法，将无机粉体与水混合，配制无机粉体悬浮液，加入改性剂，处理后研磨，将包覆剂乳液加入到处理后的无机粉体悬浮液中，搅拌均匀后加入硫磺，得到无机填料/包覆剂乳液/硫磺的混合物，烘干，粉碎、过筛得到包覆改性硫磺。其特征在于：将无机粉体与水混合，配制质量百分比浓度为10％～50％的无机粉体悬浮液，加入无机粉体干重的0.1～5％改性剂处理并研磨至粒径为1～100μm分散均匀的无机粉体悬浮液，将包覆剂乳液加入到处理后的悬浮液中搅拌5～120min，再加入硫磺，搅拌5～120min后得到无机粉体/包覆剂/硫磺的混合物，其中无机粉体质量为硫磺质量的1～40％，包覆剂质量为硫磺质量的1～20％，烘干脱水，粉碎、过筛得到包覆改性硫磺。所述的无机粉体优选为氧化锌、二氧化硅、滑石粉、硅石粉、陶土、氧化铝、硫酸钡、氧化镁、碳酸钙、硅酸铝、硅酸锌，或者上述两种以上粉体的混合物。所述的改性剂优选为聚乙二醇、聚乙烯醇、多元醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、硅氧偶联剂或两种以上的混合物，用量为无机粉体质量的0.1％～5％。所述的包覆剂为水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸树脂乳液、乙烯基树脂、氯丁橡胶乳液、丁苯吡橡胶乳液、丁吡橡胶乳液、天然橡胶乳液、丁基橡胶乳液、丁腈橡胶乳液，或者上述两种以上乳液的混合物。所述的烘干脱水温度优选为50～150℃。所述的粉碎后的包覆改性硫磺颗粒物直径为20～400μm。本申请所提到的包覆改性硫磺，是一种壳核结构产品，壳选用包覆剂为有机膜和无机粉体为无机膜，硫磺为核，形成壳核结构。无机粉体为无机膜，其主要机理是依靠无机粉体的吸附作用以及细小粒径与有机膜形成较为致密的膜，同时无机粉体在整个体系中起到隔离剂的作用，可使得包覆改性硫磺在干燥后形成粉体颗粒，避免因包覆剂聚集形成块状或者片状产品。但无机粉体在加水配制成悬浮液容易发生沉降团聚现象，需要加入一些乳化剂、防降沉剂、分散剂等改性剂进行处理，再加入到研磨设备中进行研磨，从而形成分散良好，粒径分布在1～100μm的悬浮液，这样的悬浮液能更好的与包覆剂混合，形成含有包覆剂和无机粉体的包覆层以及起到隔离的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包覆改性硫磺的方法，其特征在于：将无机粉体与水混合，配制质量百分比浓度为10％～50％的无机粉体悬浮液，加入无机粉体干重的0.1～5％改性剂处理并研磨至粒径为1～100μm分散均匀的无机粉体悬浮液，将包覆剂加入到处理后的悬浮液中搅拌5～120min，再加入硫磺，搅拌5～120min后得到无机粉体/包覆剂/硫磺的混合物，其中无机粉体质量为硫磺质量的1～40％，包覆剂质量为硫磺质量的1～20％，烘干脱水，粉碎、过筛得到包覆改性硫磺。

【技术特征摘要】
1.一种包覆改性硫磺的方法，其特征在于：将无机粉体与水混合，配制质量百分比浓度为10％～50％的无机粉体悬浮液，加入无机粉体干重的0.1～5％改性剂处理并研磨至粒径为1～100μm分散均匀的无机粉体悬浮液，将包覆剂加入到处理后的悬浮液中搅拌5～120min，再加入硫磺，搅拌5～120min后得到无机粉体/包覆剂/硫磺的混合物，其中无机粉体质量为硫磺质量的1～40％，包覆剂质量为硫磺质量的1～20％，烘干脱水，粉碎、过筛得到包覆改性硫磺。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：无机粉体为氧化锌、二氧化硅、滑石粉、硅石粉、陶土、氧化铝、硫酸钡、氧化镁、碳酸钙、硅酸铝、硅酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵进，邵彬彬，江长军，
申请(专利权)人：安徽固瑞特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34