專利名稱：一種不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)不溶性硫磺制備過(guò)程中老化是否完全的中間產(chǎn)品檢驗(yàn)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種利用差熱分析技術(shù)不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
不溶性硫磺是硫的高分子聚合物，因其不溶于二硫化碳而得名，不溶性硫磺主要用于輪胎、膠鞋、膠管、膠帶等橡膠制品。
以硫磺為原料生產(chǎn)不溶性硫磺的方法有熔融法和汽化法兩種。不溶性硫磺制備一般包括聚合和老化、粉碎和萃取、助劑處理和充油等工藝過(guò)程；其中老化是整個(gè)不溶性硫磺生產(chǎn)的一個(gè)重要中間環(huán)節(jié)；在不溶性硫磺生產(chǎn)過(guò)程中，淬冷后所得到的粘彈性中間產(chǎn)品，經(jīng)老化熱處理后，產(chǎn)品從形態(tài)上變得硬而脆，而微觀上聚合硫分子立體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；只有經(jīng)過(guò)合適的老化處理，不溶性硫磺最終產(chǎn)品才能具有較好的熱穩(wěn)定性；老化處理不完全，則最終產(chǎn)品的熱穩(wěn)定率低，而老化處理過(guò)度，則又會(huì)使產(chǎn)品收率降低。
現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)外不溶性硫磺制備、生產(chǎn)的有關(guān)文獻(xiàn)中，均未發(fā)現(xiàn)有關(guān)老化處理中檢測(cè)方法的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種快速、準(zhǔn)確確定老化程度的不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為利用差熱分析方法，以空氣為檢測(cè)氣氛，檢測(cè)溫度為20℃～200℃，通過(guò)測(cè)定老化樣品差熱分析曲線，觀測(cè)其在30℃～160℃內(nèi)有無(wú)出現(xiàn)明顯的放熱峰，判斷老化是否完全；在30℃～160℃分析區(qū)間內(nèi)，與老化完全的樣品差熱曲線相比，未老化完全的樣品差熱曲線上有一明顯的放熱峰。
為快速檢測(cè)，可將檢測(cè)溫度范圍縮小至60℃～90℃之間；觀測(cè)其在60℃～90℃內(nèi)有無(wú)出現(xiàn)明顯的放熱峰(此時(shí)要求其儀器檢測(cè)精度高)，判斷老化是否完全；未老化完全的樣品特征峰出現(xiàn)在60℃-90℃之間，其為放熱峰，峰形為單峰或雙峰。
所述檢測(cè)過(guò)程中的測(cè)試樣品從低于檢測(cè)溫度開始升溫，升溫速度為1℃/分鐘～10℃/分鐘，但為了提高檢測(cè)精度和加快檢測(cè)速度，差熱分析儀升溫速度最好控制為4℃/分鐘～6℃/分鐘；為保證被檢樣品具有代表性，檢測(cè)樣品應(yīng)在老化設(shè)備的不同部位均勻布點(diǎn)采集并經(jīng)研磨混合均勻后取樣；采樣量根據(jù)老化設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模而定，一般可在5克～100克之間任選，測(cè)試樣品秤樣量一般在10毫克～50毫克之間；本發(fā)明使用的儀器主要為差熱分析儀；具體檢測(cè)方法為首先取一定量的老化不溶性硫磺樣品放于差熱分析儀樣品池中，接通空氣開始按一定速度升溫加熱，跟蹤檢測(cè)熱分析圖譜，看其在30℃～160℃范圍內(nèi)是否出現(xiàn)明顯的放熱峰，如無(wú)放熱峰出現(xiàn)，則證明樣品已經(jīng)老化完全。
本發(fā)明即可用于氣相法也可用于熔融法制備不溶性硫磺的生產(chǎn)過(guò)程中；上述的老化是指在生產(chǎn)不溶性硫磺的過(guò)程中，淬冷后的彈性硫在一定的溫度下熱處理過(guò)程，經(jīng)此熱處理后，產(chǎn)品形態(tài)由粘彈性體變?yōu)榇嘈泽w；不溶性硫磺生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行老化處理的目的主要是為了提高最終產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.實(shí)用性好。采用本發(fā)明控制生產(chǎn)可使所生產(chǎn)的不溶性硫磺產(chǎn)品具有較高的熱穩(wěn)定率。在制備不溶性硫磺過(guò)程中，老化一步對(duì)不溶性硫磺產(chǎn)品的最終質(zhì)量-耐熱穩(wěn)定性，以及產(chǎn)品收率起重要作用；老化不完全則產(chǎn)品熱穩(wěn)定性差；過(guò)度老化又會(huì)降低產(chǎn)品收率；本發(fā)明使用差熱技術(shù)，利用老化產(chǎn)品差熱峰型變化，適時(shí)監(jiān)空老化進(jìn)度，達(dá)到控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
2.快速、準(zhǔn)確確定老化程度。本發(fā)明在幾分至十幾分鐘的時(shí)間內(nèi)即可獲得不溶性硫磺產(chǎn)品老化程度的定性結(jié)論。


圖1為老化完全樣品的差熱分析圖；圖2為未老化完全樣品的差熱分析圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1在處理量100公斤/批的箱式老化處理器中，一批樣品已在某溫度下老化3小時(shí)；在此批樣品的5個(gè)不同部位分別各取樣5克，共取樣品25克；經(jīng)混后，從中稱取25毫克樣品放入差熱分析儀樣品池中，以空氣為檢測(cè)氣氛，從50℃起，以每分鐘5℃的升溫速度升溫至160℃，同時(shí)檢測(cè)差熱分析圖譜，在此樣品的差熱圖譜中只檢測(cè)到一個(gè)強(qiáng)吸熱峰和一個(gè)放熱峰，其中放熱峰峰值在115℃左右，吸熱峰峰值在125℃之間左右；在60℃～90℃之間無(wú)放熱峰值出現(xiàn)，說(shuō)明此批老化樣品已老化完全。
用此批老化中間產(chǎn)品，經(jīng)進(jìn)一步處理，最終制得的不溶硫磺產(chǎn)品經(jīng)在110℃，15分鐘條件下進(jìn)行熱穩(wěn)定性測(cè)試，熱穩(wěn)定率為85.6％。此批老化樣品的分析圖譜見(jiàn)差熱分析圖1。
實(shí)施例2以實(shí)施例1同樣方式對(duì)老化器中另一批已老化1小時(shí)的樣品進(jìn)行差熱分析；結(jié)果發(fā)現(xiàn)其差熱圖譜中在60℃～90℃之間有一明顯的放熱雙峰，說(shuō)明此批產(chǎn)品未老化完全，用此中間產(chǎn)品經(jīng)與實(shí)施例1同樣方法進(jìn)一步處理后制得的不溶性硫磺產(chǎn)品經(jīng)在110℃之間，15分鐘條件下進(jìn)行熱穩(wěn)定性測(cè)試，其熱穩(wěn)定率為71.3％。此批老化樣品的分析圖譜見(jiàn)差熱分析圖2。
權(quán)利要求
1.一種不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法，其特征在于利用差熱分析方法，以空氣為檢測(cè)氣氛，檢測(cè)溫度為20℃～200℃，通過(guò)測(cè)定老化樣品差熱分析曲線，觀測(cè)其在30℃～160℃內(nèi)有無(wú)出現(xiàn)明顯的放熱峰，判斷老化是否完全。
2.按照權(quán)利要求1所述的不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法，其特征在于所述檢測(cè)溫度為60℃～90℃，觀測(cè)其在60℃～90℃內(nèi)有無(wú)出現(xiàn)明顯的放熱峰，判斷老化是否完全。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法，其特征在于所述檢測(cè)過(guò)程中的測(cè)試樣品從低于檢測(cè)溫度開始升溫，升溫速度為1℃/分鐘～10℃/分鐘。
4.按照權(quán)利要求3所述的不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法，其特征在于所述升溫速度為4℃/分鐘～6℃/分鐘。
5.按照權(quán)利要求1所述的不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法，其特征在于觀測(cè)其在60℃～90℃內(nèi)有無(wú)出現(xiàn)明顯的放熱峰，判斷老化是否完全。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法，其特征在于所述檢測(cè)過(guò)程中的測(cè)試樣品是從老化設(shè)備的不同部位均勻布點(diǎn)采集并經(jīng)研磨混合均勻后取樣。
7.按照權(quán)利要求1所述的不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法，其特征在于利用差熱分析方法使用的儀器為差熱分析儀。
全文摘要
本發(fā)明涉及檢測(cè)不溶性硫磺制備過(guò)程中老化是否完全的中間產(chǎn)品檢驗(yàn)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種利用差熱分析技術(shù)不溶性硫磺制備過(guò)程中老化進(jìn)度檢測(cè)方法，利用差熱分析方法，以空氣為檢測(cè)氣氛，檢測(cè)溫度為20℃～200℃，通過(guò)測(cè)定老化樣品差熱分析曲線，觀測(cè)其在30℃～160℃內(nèi)有無(wú)出現(xiàn)明顯的放熱峰，判斷老化是否完全。其實(shí)用性好，能快速、準(zhǔn)確確定老化程度；在制備不溶性硫磺過(guò)程中，本發(fā)明使用差熱技術(shù)，利用老化產(chǎn)品差熱峰型變化，適時(shí)監(jiān)空老化進(jìn)度，達(dá)到控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
文檔編號(hào)G01N25/20GK1553173SQ03133588
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
發(fā)明者孫志強(qiáng), 徐杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所