第一節(jié) 不溶性硫磺的定義

不溶性硫黃是將硫黃粉加熱至沸騰(444.6攝氏度),傾于冷水中急冷而得的透明、無定形鏈狀結構的彈性硫黃。亦可將過熱硫黃蒸氣用惰性氣體稀釋，噴在冷水霧中冷卻至90攝氏度以下制得，或將硫黃塊溶于氨中立即噴霧干燥獲得。（立項報告）

第二節(jié) 不溶性硫磺的發(fā)展現狀與趨勢

高溫穩(wěn)定性IS對生產技術和設備要求較高,因此,國外只有少數國家能夠生產,主要生產企業(yè)Flexsys化學公司,性能最優(yōu)的是Crystex產品,其主要技術指標為:IS質量分數(占總元素硫)90%、粒徑分布(150Lm)99.5%、高溫穩(wěn)定性好(在105e條件下,15min其不溶性硫含量)。日本、俄羅斯等雖已經實現了工業(yè)化生產,但其產品質量與Crystex相比,尚有明顯的差距。

國內每年IS的需求量接近35~40k,tIS的價格比普通硫磺高出近15倍,現市場售價在10000元以上,因此研發(fā)生產高溫穩(wěn)定性IS具有廣闊的發(fā)展前景。在中國,原化工部北京橡膠工業(yè)設計院于1974年開始 研究 IS生產技術,用氣化法制出了質量分數為55%的IS產品。目前,全國20多個省市的30多家 研究 所、高等院校和化工廠在開展IS制造技術研發(fā)工作。其中大多數生產廠的規(guī)模為500~1000噸/年,年總生產能力為25~30k,t年出口量約6000t。

午線輪胎的發(fā)展,對IS的性能及質量指標不斷提出新的要求,即含量、高溫穩(wěn)定性、高分散性,法國Micheline,日本Bridgestone,美國Goodyear等輪胎公司提出了IS質量分數95%,硫磺粒徑[63%,且能進行復配的高分散性能的要求,同時,國內各大輪胎公司引進的子午胎生產線,也提出使用/三高0性能IS的要求。由于技術上的原因,目前國內IS產品存在純度偏低、灰分高、耐熱性差等問題,與國外產品和需求方的要求相比差距甚遠。因此IS今后的發(fā)展趨勢是開發(fā)新萃取工藝以提高轉化率和安全性,開發(fā)新的熱穩(wěn)定劑(催化劑)以提高其穩(wěn)定性,同時還要在工藝和原料上著手降低IS的灰分含量,提高IS產品分散性能。IS的高含量、高溫穩(wěn)定性和高分散性是現代橡膠高溫加工技術的要求,也是IS拓展市場應用的根本途徑。

第三節(jié) 不溶性硫磺的用途

不溶性硫磺，它主要作為一種橡膠工業(yè)的高級促進劑和硫化劑被廣泛應用于輪胎及其它橡膠復合制品的生產制造中，諸如輪胎的胎體膠料、緩沖膠料、白胎側膠及翻胎、膠管、膠帶等橡膠與骨架材料粘合的膠料中，也可用于電纜、膠輥、油封、膠鞋等橡膠制品的膠料中，同時也應用于硫磺用量大的淺色橡膠制品中。由于不溶性硫磺能使子午線、鋼絲與橡膠粘貼更牢固，有效防止膠料噴霜，提高輪胎的耐熱、耐磨性能。因此，不溶性硫磺是輪胎生產中必不可少的重要原料。

以硫磺做硫化劑在橡膠工業(yè)中用途仍然廣泛，作為硫 (S)的一種變體—不溶性硫磺(IS)，在國內外比較廣泛用于輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、雜品制造，并已在橡膠與鋼絲的粘合中普遍采用。

不溶性硫磺(IS)，是硫磺(S)深加工的一種線型長鏈的高分子聚合物，分子鏈上的硫原子數高達108以上；有高聚物的粘彈性和分子量分布；不溶于二硫化碳，故稱不溶性硫磺。不溶性硫磺(IS)主要用于橡膠制品，與普通硫磺相比，具有以下優(yōu)點：

1．膠料在存放期內不噴霜。保持膠料組份和性能均一；克服因噴霜造成膠料粘合力差的缺點；防止對制品和模具的污染并去掉了為克服噴霜而增添的涂漿工藝，為生產聯(lián)動化提供條件。

2．在相鄰膠層中無遷移現象。特別是在順丁膠和丁基膠的膠料中，普通硫磺遷移速度很高，配加不溶性硫磺后即可避免。

3．在混煉和存放過程中減少燒焦。

4．縮短硫化時間。當達到硫化溫度后，它具有一個“活化階段”，即鏈式解聚作用，使硫化速度加快，減少硫磺用量，有利于制品老化性能的改善。

5．有利于橡膠與其他材料的粘合，特殊時與S并用能提高粘合力。

6．子午線輪胎中不可缺少的助劑。在子午線輪胎生產中，能有效的避免噴霜，也不易產生早期硫化，并使膠料保持較好的黏性，有利于成型操作，而且確保硫化膠硫化的均勻性，保證產品質量穩(wěn)定。

第四節(jié) 不溶性硫磺的發(fā)展前景

我國硫磺拓展品種不多，僅有硫磺粉、二氧化硫、硫酸、磷肥及二硫化碳等低附加值產品，經濟效益較差。隨著我國回收硫磺產量的不斷增加，積極延伸硫磺產品鏈、開發(fā)高附加值的硫化工產品很有必要。筆者認為，不溶性硫磺是具有較好發(fā)展前景的品種之一。

不溶性硫磺是公認的最佳硫磺硫化劑，目前已廣泛用于輪胎胎體膠料、緩沖膠料、白胎側膠料，適合制造輪胎、膠管、運輸帶、汽車橡膠件、電纜、膠輥、油封、膠鞋、乳膠制品和淺色橡膠制品等，而且潛在市場很大。國內理論市場用量每年可達10萬噸，但由于對產品的認知、生產成本等諸多因素的影響，大部分橡膠企業(yè)目前使用的硫化劑仍主要為普通硫磺，少數為普通硫磺與不溶性硫磺混用，只有子午線輪胎等產品的生產全用不溶性硫磺。就全國平均水平而言，不溶性硫磺占硫化劑用量的份額尚不到10％，離發(fā)達國家的50％～60％差距很遠。此外，不溶性硫磺的優(yōu)異性能，將使其在其他領域內的市場需求逐年增長。

據統(tǒng)計，目前國內不溶性硫磺生產廠家總產能約11萬噸，其中部分廠家盡管規(guī)模較大，但實際產量很低，年均產量大約4.5萬噸。從國際市場來看，國外只有美國、俄羅斯、日本、德國、法國、印度以及東歐少數國家能生產不溶性硫磺。不溶性硫磺市場具有一定的壟斷性，如用于子午線輪胎生產的不溶性硫磺國際市場需求量在58萬噸/年以上，但中國高端不溶性硫磺市場幾乎被美國富萊克斯化學公司獨家壟斷。由于壟斷造成市場價格較高，世界各大輪胎公司和貿易公司都希望其他國家的產品能參與競爭。

目前不溶性硫磺產業(yè)的頂尖技術仍多數控制在國外 行業(yè) 龍頭企業(yè)手中，而國內企業(yè)技術相對落后，存在技術壁壘，產品質量差、收率低、成本高。面對前景看好的大市場，筆者建議國內企業(yè)積極推進先進工藝的交流合作，集中力量研發(fā)不溶性硫磺新工藝，減少國內硫磺產業(yè)的低端惡性競爭，一致對外，提高國內不溶性硫磺產業(yè)的綜合競爭力。要通過自主創(chuàng)新提高不溶性硫磺產品品質，盡快形成規(guī)?；a。同時重點做好三個優(yōu)化，即優(yōu)化 行業(yè) 流向、優(yōu)化區(qū)域流向、優(yōu)化客戶結構，增強對不溶性硫磺市場的調控能力。

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