CN104672474A - 一种从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法，先将乳胶放在铝罐中，一边搅拌乳胶一边在乳胶中加入硫代硫酸铵，直到硫代硫酸铵完全溶解在乳胶中；后将铝罐置于油浴锅内加热，取出便得到黄色橡胶；本发明将从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵作为硫化剂，利用硫代硫酸铵很强的络合效果使胶料分子发生交联，从而制得网状橡胶大分子，实现了废弃资源的再次利用，安全环保，适合大规模生产且扯断永久变形值低。

Description

一种从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法

技术领域

本发明涉及橡胶硫化技术领域，特指一种从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法。

背景技术

天然橡胶外观为乳白色，粘稠，具有流动性。天然橡胶是由橡胶烃、水和少量非橡胶组分组成。橡胶具有一系列物理化学特性，尤其是其优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性。虽然橡胶具有很多优良性能，但生胶本身存在着很多缺点，单独使用生胶不能制得满足各种使用要求的橡胶制品。各种橡胶必须加入适量的有关配合剂，才能制成有实用价值的橡胶制品。经过适当处理后的橡胶还具有耐油、耐酸碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质。因此，用途十分广泛。例如日常生活中使用的雨鞋、松紧带；医疗卫生行业所用的一次性手套、输血管等；交通运输上使用的轮胎；工业上使用的传送带、耐酸碱手套等。加入配合剂不仅是工艺上的需求，还可降低橡胶制品的成本。

硫化是橡胶成型的最后一道工序。如图1所示：在这道工序中，具有一定塑性和粘性的胶料，在一定外部条件下经过化学因素或者物理因素的作用变成高弹性体的橡胶制品。在硫化过程中，加热的时候，硫化剂和橡胶烃发生反应，使得橡胶从线型高分子变成空间网状结构的大分子。从而使得橡胶获得了更完善的物理机械性能和化学性能，提高和拓宽了橡胶材料使用价值和应用范围。硫化的实质是交联，即橡胶分子由线型结构转化为空间网状结构。硫化对橡胶及其制品的制造和应用具有十分重要的价值。

能在一定条件下使橡胶发生硫化的物质统称为硫化剂，常见的橡胶硫化剂有：硫磺、无机硫化剂、有机硫化剂等。

硫磺价格低廉，硫化橡胶的疲劳性能良好，是目前广泛应用的一种硫化剂。普通硫磺能溶于橡胶中，但添加量较大时在低温下就不能溶于橡胶了，就会析出在胶料的表面，造成喷霜，影响成型和硫化。

无机硫化剂包括氯化硫磺、二氯化硫等；硒、碲等；金属氧化物等。其中氯化硫磺、二氧化硫等用于薄制品，使用二硫化碳或其混合物做溶剂有恶臭和毒性，硫化胶易老化，使用有限；硒、碲等硫化速度太慢，需并用有机促进剂，有毒，需时刻注意操作安全；金属氧化物等需和其他硫化剂配合，很少单独使用；ZnO硫化速度块，硫化曲线平坦，硫化胶耐热性、耐老化性好，但机械能差，易焦烧；MgO有高温硫化作用，硫化胶定伸强度高，可吸收HCl,低温下稳定作用好，可防止焦烧，但硫化时间长，硫化程度不高；PbO, Pb3O4耐水性良好，焦烧倾向大，应该在低温下硫化。

有机硫化剂的器内预硫化法是目前国内外应用最广泛的预硫化方式。有机硫化剂可以采用器内气相预硫化法进行硫化，即将硫化剂与氢气混合后一起进入催化剂床层。也可采用有机硫化剂液相预硫化法，即将硫化剂以一定比例溶于硫化油中，将含硫化剂的硫化油通入反应器进行预硫化。有机硫化剂的器内预硫化虽应用较多，但缺点也很突出。主要表现在：需要专用的预硫化设备和仪表；硫化时间较长，难以实现大规模生产；容易产生催化剂床层温度陡升，造成催化剂火星暂时或永久损失；硫化剂均为有毒有害物质，危害操作人员的健康并污染环境；易造成催化剂硫化不完全，影响其活性。

由于上面所提到的各种硫化剂，都需要大型生产设备，硫化剂成分复杂，操作繁琐，可控性差，有些甚至对环境还会造成污染，且我国是世界上最大的钢铁生产国，使得与炼钢行业息息相关的焦化行业也在不断地扩张；从焦炉煤气脱硫废液中提取硫代硫酸铵也成为一项热门的工艺，为此，我们研发了一种从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法，实现了废弃资源的再次利用，且安全环保，适合大规模生产。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法，先将乳胶放在铝罐中，一边搅拌乳胶一边在乳胶中加入硫代硫酸铵，直到硫代硫酸铵完全溶解在乳胶中；后将铝罐置于油浴锅内加热，取出便得到黄色橡胶。

优选的，所述乳胶和硫代硫酸铵的重量比为20:1。

优选的，所述硫代硫酸铵的纯度为96.0％-96.2％。

优选的，所述铝罐在油浴锅内的加热温度为30℃-40℃。

优选的，所述铝罐在油浴锅内的加热时间为5-7小时。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明所述的从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法将从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵作为硫化剂，利用硫代硫酸铵很强的络合效果使胶料分子发生交联，从而制得网状橡胶大分子，实现了废弃资源的再次利用，安全环保，适合大规模生产且扯断永久变形值低。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为现有硫化剂对天然橡胶进行硫化的制备过程图；

附图2为本发明所述的从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法的硫化曲线图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图2为本发明所述的从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法，

实施例1：取10 g乳胶于铝罐中，取0.5 g纯度为96.1 %的硫代硫酸铵，一边搅拌乳胶一边缓慢的在乳胶中加入硫代硫酸铵，使其完全溶解；将铝罐置于油浴锅内，在36 ℃下加热6小时；取出，得到黄色橡胶，制成试件；最终试件可拉长至37.1 mm；扯断永久变形值为23.7 %。

实施例2：取10 g乳胶于铝罐中，取5 g纯度为96.1 %的硫代硫酸铵，一边搅拌乳胶一边缓慢的在乳胶中加入硫代硫酸铵，使其完全溶解。将铝罐置于油浴锅内，在36 ℃下加热6小时。取出，得到黄色橡胶，制成试件。最终试件可拉长至45.6 mm。扯断永久变形值为52 %。

实施例3：取10 g乳胶于铝罐中，取0.1 g纯度为96.1 %的硫代硫酸铵，一边搅拌乳胶一边缓慢的在乳胶中加入硫代硫酸铵，使其完全溶解。将铝罐置于油浴锅内，在36 ℃下加热6小时。取出，得到黄色橡胶，制成试件。最终试件可拉长至42.6 mm。扯断永久变形值为42 %。

实施例4：取10 g乳胶于铝罐中，取0.5 g纯度为58.2 %的硫代硫酸铵，一边搅拌乳胶一边缓慢的在乳胶中加入硫代硫酸铵，使其完全溶解。将铝罐置于油浴锅内，在36 ℃下加热6小时。取出，得到黄色橡胶，制成试件。最终试件可拉长至43.3 mm。扯断永久变形值为44.3 %。

实施例5：取10 g乳胶于铝罐中，取0.5 g纯度为86.7 %的硫代硫酸铵，一边搅拌乳胶一边缓慢的在乳胶中加入硫代硫酸铵，使其完全溶解。将铝罐置于油浴锅内，在36 ℃下加热6小时。取出，得到黄色橡胶，制成试件。最终试件可拉长至41.7 mm。扯断永久变形值为39 %。

实施例6：取10 g乳胶于铝罐中，取0.5 g纯度为96.1 %的硫代硫酸铵，一边搅拌乳胶一边缓慢少量的在乳胶中加入硫代硫酸铵，使其完全溶解；将铝罐置于油浴锅内，在90 ℃下加热6小时；取出，得到黄色橡胶，制成试件；最终试件可拉长至47.7 mm；扯断永久变形值为59 %。

实施例7：取10 g乳胶于铝罐中，取0.5 g纯度为96.1 %的硫代硫酸铵，一边搅拌乳胶一边缓慢少量的在乳胶中加入硫代硫酸铵，使其完全溶解；将铝罐置于油浴锅内，在36 ℃下加热3小时；取出，得到黄色橡胶，制成试件；最终试件可拉长至45.3 mm；扯断永久变形值为51 %。

实施例8：取10 g乳胶于铝罐中，取0.5 g纯度为96.1 %的硫代硫酸铵，一边搅拌乳胶一边缓慢的在乳胶中加入硫代硫酸铵，使其完全溶解。将铝罐置于油浴锅内，在36 ℃下加热24小时。取出，得到黄色橡胶，制成试件。最终试件可拉长至40.3 mm。扯断永久变形值为34.3 %。

以上所述硫代硫酸铵来自焦化脱硫废液中回收的副产物。

为了体现天然橡胶在进行硫化时硫化硫代硫酸铵作为硫化剂的重要性，做了一个对比试验：取10 g乳胶于铝罐中，直接在36 ℃下加热6小时。取出，得到透明橡胶。制成试件，最终试件可拉长至48.6 mm。扯断永久变形值为62 %。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明所述的从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法将从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵作为硫化剂，利用硫代硫酸铵很强的络合效果使胶料分子发生交联，从而制得网状橡胶大分子，实现了废弃资源的再次利用，安全环保，适合大规模生产且扯断永久变形值低。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法，其特征在于，先将乳胶放在铝罐中，一边搅拌乳胶一边在乳胶中加入硫代硫酸铵，直到硫代硫酸铵完全溶解在乳胶中；后将铝罐置于油浴锅内加热，取出便得到黄色橡胶。

2.根据权利要求1所述的从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法，其特征在于：所述乳胶和硫代硫酸铵的重量比为20:1。

3.根据权利要求1所述的从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法，其特征在于：所述硫代硫酸铵的纯度为96.0％-96.2％。

4.根据权利要求1所述的从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法，其特征在于：所述铝罐在油浴锅内的加热温度为30℃-40℃。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的从焦化脱硫废液中回收的副产物硫代硫酸铵对天然橡胶进行硫化的新方法，其特征在于：所述铝罐在油浴锅内的加热时间为5-7小时。