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不溶性硫磺熔点及热稳定值的研究
赵水斌
洛阳市富华福利化工厂,河南洛阳471023
摘要:对国内外不同牌号不溶性硫磺进行分析对比各项指标,结合橡胶轮胎
混炼胶生产工艺,使用进口和国产不溶性硫磺,检测轮胎各项物理指标均无差异。
不溶性硫磺熔点和热稳定值不成正比例关系:高温稳定值高的不溶性硫磺产品,
在苛刻混炼胶条件下,具有不喷霜的特点,能够提高轮胎质量。
关键词:不溶性硫磺 熔点与挚警定值 混炼胶气的分散
不溶性硫磺是不溶于二硫化碳的无定形硫磺,是硫元素的一种同分异构体,
是数十种硫的聚合物的变体,其分子量可达3000--40000。不溶性硫磺是一种优
良的橡胶硫化剂,它可以避免使用普通硫磺时,遇到的胶料喷霜,层间迁移,存
放焦烧等问题,同时能增加胶料自粘性,明显提高产品质量。
生产不溶性硫磺的过程,是将较稳定的八元环硫分子开环,聚合成高分子量
线性硫原子聚合体。硫原子最外层电子数为6个,再得到2个电子使其达到8
个电子稳定结构。硫原子聚合后位于线性聚合链中间的硫原子,通过与相邻硫原
子共享两个共价键而使其外层电子数达到8个电予稳定结构。但聚合链两端的硫
原子外层电子数只有7个(包括一对共用电子对)为两端带有自由基的非稳定结
构,只有经过稳定化处理后,使其两端硫原子外层电子数也达到8个电子稳定结
构,抑制硫原予链断裂的速度,延缓不溶性硫向可溶性硫的转化。因此,研究不
溶性硫的熔点、热稳定性及混炼橡胶中的分散度的对比关系,具有现实的意义,
越来越被人们所重视。国内外一些科研院校,对不溶性硫磺的生产工艺及各项化
学物理性能作进一步的研究,70年代北京橡胶研究院率先立项研究,90年代形
成开发热。1994年至今国内相继建起几家不溶性硫磺工厂,其投资规模600万
元一1100万元不等,且高含量产品的年实际生产量在600吨一1300吨左右。但
由于在生产中易发生汽化釜局部高温,设备腐蚀,粉碎时静电,易引发操作事故。
虽说用高温气相法也批量生产出了不溶性硫磺,但由于生产工艺不尽合理,产品
质量热稳定性差,不能满足苛刻条件下混炼胶的工艺需要,易造成喷霜,使轮胎
质量受到影响。因此,至今国内部分轮胎企业仍采用进口不溶性硫磺,但由于进
口产品比国内同类产品价格高40%左右,也相应增高了轮胎制造成本,影响出口
轮胎在国际市场的竞争力。因此,继续研发高品质不溶性硫磺,是国内外同行长
期的科研攻关目标。
1.不溶性硫磺的熔点测试:
1.1样品来源;进口产品A oT一7020
进口产品B 0T一7020
国内产品C IHs一7020
洛阳富华产品D FHIS一7520
洛阳富华产品E FHIS--7020
洛阳富华产品F FHIS_-6033
1.2试验标准:GBI1409.1—95橡胶防老剂、硫化促进剂熔点测定方法
1.3试验结果(见表一)
表一 不溶性硫磺熔点测试结果
产品型号 初熔℃ 金熔℃
进口A样0rr一7520 113.5 119
进口B样oT一7520 110.1 113.2
国产C样 IHS一7520 107.3 113.5
富华D样FHIs一7520 104 107.5
113.6 118.5
富华E样FHIS--7020
富华F样 FHIS—右033 106.8
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