專利名稱：一種不溶性硫磺制備過程中老化進度檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測不溶性硫磺制備過程中老化是否完全的中間產(chǎn)品檢驗技術(shù)，具體地說是一種利用差熱分析技術(shù)不溶性硫磺制備過程中老化進度檢測方法。
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程；其中老化是整個不溶性硫磺生產(chǎn)的一個重要中間環(huán)節(jié)；在不溶性硫磺生產(chǎn)過程中，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，而老化處理過度，則又會使產(chǎn)品收率降低。
現(xiàn)今，國內(nèi)外不溶性硫磺制備、生產(chǎn)的有關(guān)文獻中，均未發(fā)現(xiàn)有關(guān)老化處理中檢測方法的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種快速、準確確定老化程度的不溶性硫磺制備過程中老化進度檢測方法。
為實現(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，以空氣為檢測氣氛，檢測溫度為20℃～200℃，通過測定老化樣品差熱分析曲線，觀測其在30℃～160℃內(nèi)有無出現(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，可將檢測溫度范圍縮小至60℃～90℃之間；觀測其在60℃～90℃內(nèi)有無出現(xiàn)明顯的放熱峰(此時要求其儀器檢測精度高)，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。
所述檢測過程中的測試樣品從低于檢測溫度開始升溫，升溫速度為1℃/分鐘～10℃/分鐘，但為了提高檢測精度和加快檢測速度，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，檢測樣品應(yīng)在老化設(shè)備的不同部位均勻布點采集并經(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)過程中；上述的老化是指在生產(chǎn)不溶性硫磺的過程中，淬冷后的彈性硫在一定的溫度下熱處理過程，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)過程中進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1.實用性好。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程中，老化一步對不溶性硫磺產(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；過度老化又會降低產(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，適時監(jiān)空老化進度，達到控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
2.快速、準確確定老化程度。本發(fā)明在幾分至十幾分鐘的時間內(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。
具體實施例方式實施例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；在此批樣品的5個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，以空氣為檢測氣氛，從50℃起，以每分鐘5℃的升溫速度升溫至160℃，同時檢測差熱分析圖譜，在此樣品的差熱圖譜中只檢測到一個強吸熱峰和一個放熱峰，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℃之間無放熱峰值出現(xiàn)，說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分鐘條件下進行熱穩(wěn)定性測試，熱穩(wěn)定率為85.6％。此批老化樣品的分析圖譜見差熱分析圖1。
實施例2以實施例1同樣方式對老化器中另一批已老化1小時的樣品進行差熱分析；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，說明此批產(chǎn)品未老化完全，用此中間產(chǎn)品經(jīng)與實施例1同樣方法進一步處理后制得的不溶性硫磺產(chǎn)品經(jīng)在110℃之間，15分鐘條件下進行熱穩(wěn)定性測試，其熱穩(wěn)定率為71.3％。此批老化樣品的分析圖譜見差熱分析圖2。
權(quán)利要求
1.一種不溶性硫磺制備過程中老化進度檢測方法，其特征在于利用差熱分析方法，以空氣為檢測氣氛，檢測溫度為20℃～200℃，通過測定老化樣品差熱分析曲線，觀測其在30℃～160℃內(nèi)有無出現(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程中老化進度檢測方法，其特征在于所述檢測溫度為60℃～90℃，觀測其在60℃～90℃內(nèi)有無出現(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程中老化進度檢測方法，其特征在于所述檢測過程中的測試樣品從低于檢測溫度開始升溫，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程中老化進度檢測方法，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程中老化進度檢測方法，其特征在于觀測其在60℃～90℃內(nèi)有無出現(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程中老化進度檢測方法，其特征在于所述檢測過程中的測試樣品是從老化設(shè)備的不同部位均勻布點采集并經(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程中老化進度檢測方法，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)明涉及檢測不溶性硫磺制備過程中老化是否完全的中間產(chǎn)品檢驗技術(shù)，具體地說是一種利用差熱分析技術(shù)不溶性硫磺制備過程中老化進度檢測方法，利用差熱分析方法，以空氣為檢測氣氛，檢測溫度為20℃～200℃，通過測定老化樣品差熱分析曲線，觀測其在30℃～160℃內(nèi)有無出現(xiàn)明顯的放熱峰，判斷老化是否完全。其實用性好，能快速、準確確定老化程度；在制備不溶性硫磺過程中，本發(fā)明使用差熱技術(shù)，利用老化產(chǎn)品差熱峰型變化，適時監(jiān)空老化進度，達到控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
文檔編號G01N25/20GK1553173SQ03133588
公開日2004年12月8日 申請日期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, 徐杰 申請人:中國科學院大連化學物理研究所