不溶性硫磺

硫磺是通用橡膠中使用量最多，使用面最廣的硫化劑，粉末硫磺占其中的極大部分(90%以上)。實(shí)際上橡膠中可應(yīng)用的硫磺品種遠(yuǎn)不止粉末硫磺一種，但它們的用途狹窄，需求量又形不成規(guī)模，因此，人們對(duì)它們的重視程度不夠，但不溶性硫磺例外。近年來(lái)，隨著子午線輪胎及汽車零配件的迅速發(fā)展，我國(guó)橡膠工業(yè)對(duì)不溶性硫磺的需求量大增，每年不下25 000 t(2007年資料)。按生產(chǎn)方法劃分，不溶性硫磺有水相法和溶劑法兩大類，按溫度劃分又有高溫、低溫之分。其中，以高溫水相法起步最早，二十世紀(jì)70年代就開(kāi)始為國(guó)產(chǎn)子午線輪胎配套供應(yīng)，為國(guó)家填補(bǔ)了空白。而后又出現(xiàn)了低溫法不溶性硫磺。

1.簡(jiǎn)介 不溶性硫磺又稱聚合硫或μ硫，為硫原子的聚合物。一般，硫磺溶于二硫化碳，而不溶性硫磺則相反。當(dāng)單質(zhì)硫遇熱時(shí)硫環(huán)(S8)打開(kāi)，形成兩端帶電子的不飽和鏈。當(dāng)進(jìn)行可逆的聚合反應(yīng)時(shí)，生成長(zhǎng)度不等的長(zhǎng)鏈聚合物(即不溶性硫磺)。通常條件下，不溶性硫磺是淡黃色的不飛揚(yáng)的粉末，相對(duì)密度1.95，當(dāng)其平均分子量超過(guò)200時(shí)，便變成了線形高分子聚合物。如果溫度進(jìn)一步升高，長(zhǎng)鏈斷裂，黏度隨之變小。

2.優(yōu)點(diǎn) 與通常的斜方硫相比，不溶性硫磺具有以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn):

(1)在橡膠中以分散狀態(tài)存在，因而能使膠料不發(fā)黏、不噴霜，特別適合在淺色制品中使用。

(2)不溶性硫磺的斷鍵能量大大低于斜方硫(相差5～10倍)，因此，在加工中不易形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也就不易產(chǎn)生早期硫化(焦燒)，從而提高了膠料的加工安全性。

(3)能縮短硫化周期，很適合于高溫短時(shí)間硫化工藝。

(4)活性大于普通硫磺，有利于膠料保持均一和表面新鮮，有利于膠料與骨架材料之間的粘合牢固。

由于以上這些優(yōu)點(diǎn)，使得它非常適合于在子午線輪胎中應(yīng)用，另外，也適合在一些高性能要求的產(chǎn)品(特別某些汽車配件)中應(yīng)用。但目前它的價(jià)格仍然偏高，在總的用量上無(wú)法與粉末硫磺相抗衡。

不溶性硫磺與粉末硫磺的主要性能指標(biāo)比較見(jiàn)表1。

表1 不溶性硫磺與粉末硫磺的性能對(duì)比表

(君 軒)