微膠囊包覆硫磺的制備表征及其在天然橡膠中的應用.pdf

1、硫磺作為橡膠的硫化體系，在橡膠工業(yè)中得到廣泛應用。但普通硫磺在橡膠中的溶解度隨溫度的變化而產生波動，在橡膠加工的陳化過程中，前期已經得以均勻分散的硫磺會因溫度降低而從橡膠中析出，造成橡膠加工過程中常常出現噴霜現象，這實質上產生或加重了硫磺在橡膠基體中分散不均現象，影響了橡膠的正常使用。另外，由于硫磺與橡膠兩者極性相異，使硫磺在橡膠基體中容易團聚，難以達到均與分布，進而造成硫化后橡膠內部結構的不均勻性。這會嚴重影響橡膠力學性能，并在橡膠制

2、品的生產中嚴重降低產品的合格率，造成巨大的能源與物力、人力的浪費。另外，普通硫磺具有一定的毒性，尤其是其受熱后產生的硫蒸汽以及經過氧化后產生的二氧化硫都會對人體產生巨大的毒害作用?；谝陨蠈嶋H生產中產生的問題，本論文擬通過對硫磺進行包覆的方法尋求途徑。
　　 對硫磺進行包覆處理后不但可以有效解決以上諸如噴霜、硫磺分散不均而導致的硫化膠力學性能不均的問題、使硫磺更穩(wěn)定安全，而且可以通過調節(jié)包覆材料的分子結構進而達到控制硫磺的釋放，

3、一方面可以提高硫磺及橡膠的有效利用率，同時還可以適當延長焦燒時間，有利于橡膠的加工成型。
　　 本文合成制備出了一系列不同分子量的低分子量聚乙烯醇、乙烯醇乙烯基三乙氧基硅烷共聚物、甲基含氫二氯硅烷改性后聚乙烯醇、聚苯乙烯，外購買了聚乙烯蠟，通過DSC測試尋找出了滿足條件的軟化溫度在120～140℃的包覆材料;并采用不同的包覆手段，制備出了一系列包覆硫磺。
　　 利用偏光顯微鏡、紅外光譜、掃描電鏡從物理和化學角度印證包覆效

4、果;利用激光粒度分析儀測定包覆材料的粒徑大小和粒徑分布，并發(fā)現制備的包覆硫磺粒徑都小于100μm。
　　 將制備的包覆硫磺應用到橡膠加工中，通過對比發(fā)現，濃度（制備聚乙烯蠟包覆硫磺時配制的聚乙烯蠟甲苯溶液濃度）為10％、15％、20％的聚乙烯蠟，濃度（制備聚乙烯醇包覆硫磺時配制的聚乙烯醇水溶液濃度）為2.5％、5％的聚乙烯醇制備的包覆硫磺得到的硫化膠力學性能均明顯高于未包覆硫磺;濃度為5％的聚乙烯蠟、聚苯乙烯制備的包覆硫磺得到的

5、硫化膠力學性能高于未包覆硫磺但不明顯;濃度（配制聚乙烯醇乙烯基三乙氧基硅烷共聚物包覆硫磺時壁材水溶液的濃度）為5％的乙烯醇乙烯基三乙氧基硅烷共聚物制備的包覆硫磺得到的硫化膠力學性能除斷裂伸長率外均略低于為包覆硫得到的硫化膠;濃度（制備的經甲基含氫二氯硅烷改性的聚乙烯醇包覆硫磺時配制的壁材水溶液濃度）為5％的經甲基含氫二氯硅烷改性的聚乙烯醇制備的包覆硫磺得到的硫化膠力學性能除斷裂伸長率有所提高外，其它各項性能參數均明顯低于為包覆硫磺得到的

6、硫化膠;濃度為7.5％、10％的聚乙烯醇制備的包覆硫磺得到的硫化膠力學性能均較差。
　　 研究結果顯示，同種包覆材料制備的包覆硫磺應用到橡膠中時，橡膠的硫化時間、焦燒時間隨對應的包覆硫磺包覆層厚度的增加而增加。
　　 將所得各種制備的包覆硫磺應用到天然橡膠的加工中，通過對比發(fā)現硫化劑為聚乙烯蠟、聚苯乙烯包覆硫磺作為硫化劑得到的生膠其硫化劑顆粒分散較均勻，室溫下停放三周后無噴霜現象出現;低分子量聚乙烯醇及有機硅單體改性聚乙

7、烯醇包覆硫磺作為硫化劑得到生膠其顆粒分散相對較差，對應生膠表面有肉眼可觀的硫化劑顆粒，停放三周后無噴霜現象;與以上經過包覆的硫化劑相比，當硫化劑為裸露的升華硫時得到的生膠在混煉完成后硫磺分散較好，但停放三周后，硫磺逐漸析出，出現噴霜現象，在切面處發(fā)現肉眼可觀的硫磺顆粒。
　　 研究顯示，當包覆材料為非極性的聚乙烯蠟和聚苯乙烯時所制備的包覆硫磺應用于非極性的天然橡膠體系中，能有效的抑制噴霜現象，能促進硫磺的分散，并且能提高橡膠力學