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硫磺作为橡胶的硫化体系,在橡胶工业中得到广泛应用。但普通硫磺在橡胶中的溶解度随温度的变化而产生波动,在橡胶加工的陈化过程中,前期已经得以均匀分散的硫磺会因温度降低而从橡胶中析出,造成橡胶加工过程中常常出现喷霜现象,这实质上产生或加重了硫磺在橡胶基体中分散不均现象,影响了橡胶的正常使用。另外,由于硫磺与橡胶两者极性相异,使硫磺在橡胶基体中容易团聚,难以达到均与分布,进而造成硫化后橡胶内部结构的不均匀性。这会严重影响橡胶力学性能,并在橡胶制品的生产中严重降低产品的合格率,造成巨大的能源与物力、人力的浪费。另外,普通硫磺具有一定的毒性,尤其是其受热后产生的硫蒸汽以及经过氧化后产生的二氧化硫都会对人体产生巨大的毒害作用。基于以上实际生产中产生的问题,本论文拟通过对硫磺进行包覆的方法寻求途径。对硫磺进行包覆处理后不但可以有效解决以上诸如喷霜、硫磺分散不均而导致的硫化胶力学性能不均的问题、使硫磺更稳定安全,而且可以通过调节包覆材料的分子结构进而达到控制硫磺的释放,一方面可以提高硫磺及橡胶的有效利用率,同时还可以适当延长焦烧时间,有利于橡胶的加工成型。本文合成制备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、甲基含氢二氯硅烷改性后聚乙烯醇、聚苯乙烯,外购买了聚乙烯蜡,通过DSC测试寻找出了满足条件的软化温度在120-140℃的包覆材料;并采用不同的包覆手段,制备出了一系列包覆硫磺。利用偏光显微镜、红外光谱、扫描电镜从物理和化学角度印证包覆效果;利用激光粒度分析仪测定包覆材料的粒径大小和粒径分布,并发现制备的包覆硫磺粒径都小于100μ m。将制备的包覆硫磺应用到橡胶加工中,通过对比发现,浓度(制备聚乙烯蜡包覆硫磺时配制的聚乙烯蜡甲苯溶液浓度)为10%、15%、20%的聚乙烯蜡,浓度(制备聚乙烯醇包覆硫磺时配制的聚乙烯醇水溶液浓度)为2.5%、5%的聚乙烯醇制备的包覆硫磺得到的硫化胶力学性能均明显高于未包覆硫磺;浓度为5%的聚乙烯蜡、聚苯乙烯制备的包覆硫磺得到的硫化胶力学性能高于未包覆硫磺但不明显;浓度(配制聚乙烯醇乙烯基三乙氧基硅烷共聚物包覆硫磺时壁材水溶液的浓度)为5%的乙烯醇乙烯基三乙氧基硅烷共聚物制备的包覆硫磺得到的硫化胶力学性能除断裂伸长率外均略低于为包覆硫得到的硫化胶;浓度(制备的经甲基含氢二氯硅烷改性的聚乙烯醇包覆硫磺时配制的壁材水溶液浓度)为5%的经甲基含氢二氯硅烷改性的聚乙烯醇制备的包覆硫磺得到的硫化胶力学性能除断裂伸长率有所提高外,其它各项性能参数均明显低于为包覆硫磺得到的硫化胶;浓度为7.5%、10%的聚乙烯醇制备的包覆硫磺得到的硫化胶力学性能均较差。研究结果显示,同种包覆材料制备的包覆硫磺应用到橡胶中时,橡胶的硫化时间、焦烧时间随对应的包覆硫磺包覆层厚度的增加而增加。将所得各种制备的包覆硫磺应用到天然橡胶的加工中,通过对比发现硫化剂为聚乙烯蜡、聚苯乙烯包覆硫磺作为硫化剂得到的生胶其硫化剂颗粒分散较均匀,室温下停放三周后无喷霜现象出现;低分子量聚乙烯醇及有机硅单体改性聚乙烯醇包覆硫磺作为硫化剂得到生胶其颗粒分散相对较差,对应生胶表面有肉眼可观的硫化剂颗粒,停放三周后无喷霜现象;与以上经过包覆的硫化剂相比,当硫化剂为裸露的升华硫时得到的生胶在混炼完成后硫磺分散较好,但停放三周后,硫磺逐渐析出,出现喷霜现象,在切面处发现肉眼可观的硫磺颗粒。研究显示,当包覆材料为非极性的聚乙烯蜡和聚苯乙烯时所制备的包覆硫磺应用于非极性的天然橡胶体系中,能有效的抑制喷霜现象,能促进硫磺的分散,并且能提高橡胶力学性能;极性的聚乙烯醇制备的包覆硫磺应用于到非极性的天然橡胶中,虽能抑制喷霜现象,但对硫磺分散有一定影响,控制聚乙烯醇的用量,可对橡胶力学性能的提高有一定的帮助作用。对于利用有机硅改性后聚乙烯醇—VAETS和甲基含氢二氯硅烷改性后聚乙烯醇,虽然聚乙烯醇的极性有所改善,但后续效果并不理想。