CN108456330A - 一种提高橡胶制品加工安全性能的橡胶助剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高橡胶制品加工安全性能的橡胶助剂的制备方法，其步骤：通过计量罐将成膜剂加入搅拌罐中，将无机粉体材料加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用混合机将上述物料进行混合，然后经辊筒碾压，再经打散机对混合后的物料进行打散，经打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入干燥机进行干燥，干燥后的产品经粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到产成品。本发明所涉及的方法设备要求简单，成本低安全性高，制备工艺快速高效，环境友好无污染，产品硫磺在硫化阶段释放率高，不喷霜，提高橡胶制品加工安全性能，具有较好的经济效益。

Description

一种提高橡胶制品加工安全性能的橡胶助剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种提高橡胶制品加工安全性能的橡胶助剂的制备方法，属于化工产品领域，主要应用于橡胶制品如轮胎等行业中。
背景技术
橡胶硫化是对天然橡胶进行改善，使其变成具有优良性能的橡胶产品的重要工序。使用硫横对橡胶进行硫化的方法已有170多年的历史。硫化剂在一定温度和压力下，在硫化过程中与橡胶大分子发生化学作用，通过一个或一个以上硫原子的连接，橡胶分子么间形成交联的网状结构，使其弹性、硬度、拉伸等性能都得到很大的改善。由于普通硫賴的弊端，目前国际橡胶轮胎业一致推崇采用不溶性硫横代替普通硫横广泛用于斜交轮胎和子午线轮胎的生产。子午线轮胎的快速发展将会极大地促进橡胶助剂不溶性硫構需求量的増长。
目前IS是公认的具有不喷霜特点的最佳橡胶硫化剂，其具有以下优点：①使胶料具有良好的自粘性。能提高多层橡胶制品各层间的粘合强度，尤其可改善制造轮胎时钢丝与橡胶的粘合性能。②不溶性硫磺在胶料中均匀分布，有效地减少了胶料存放时焦烧的现象，延长了胶料存放期，保证了硫化均匀，提高了橡胶制品质量。③由于其不溶于橡胶，因而不会迁移到胶料表面而产生喷霜，保证了浅色制品的外观质量。在汽车全钢丝子午轮胎的生产中，不溶性硫磺是最佳的橡胶硫化剂和促进剂，目前尚无替代产品。
由于技术上的原因，国内企业生产的不溶性硫磺产品存在纯度偏低、灰分高、耐热性差等问题，与国外Flexsys等公司的产品相比差距仍然较大。
国内在开发不溶性硫磺技术的同时，近年来也在寻求开发环保安全的包覆硫磺生产新工艺，但目前这些新工艺多数仍处在实验室阶段，尚未实现工业化。
专利ZL 200910009077.4公开了一种生产单壳层硫磺微胶囊的原料配方，它由升华硫、甲苯二异氰酸酯、水、乙二胺、二乙烯三胺组成。经界面聚合法制备出单壳层硫磺微胶囊，在一定温度下熔化释放出硫磺，可以起到硫化的作用。可以通过改变原料的配比，制备出硫磺的质量分数在5-53％范围的单壳层硫磺微胶囊。
专利ZL 200910180589.7公开了一种生产可用作橡胶硫化剂的硫磺微胶囊的原料配方，它由升华硫、尿素、37％甲醛溶液、明胶或聚乙烯醇、甲酸、三乙醇胺、水组成，经原位聚合法制备出硫磺微胶囊产品，在一定温度下包覆壳层熔化释放出硫磺，可以起到硫化橡胶的作用。
专利ZL201310715696.1公开了一种高温稳定包子硫磺的制备方法，该高温稳定包子硫磺是以复合高分子材料为膜材而包覆的高温稳定性硫磺。将HBA-400、丁吡胶乳、硅酸铝、二氧化硅及水按重量份4-6:4-6:4:4:500的比例投入混合器搅拌均匀；然后搅拌状态下分散地加入普通硫磺粉50份，搅拌1小时后，过滤，再于恒温干燥脱水至水分<0.3％，经粉碎、过筛得高分子复合胶膜包覆硫磺。
专利ZL201510289745.9公开了一种二氧化硅包覆硫磺微胶囊的制备方法，涉及一种新的无机膜材包覆硫磺的制备方法，在合成的硫磺微粒表面包覆上一层二氧化硅壳材，实现了无机膜材对硫磺的有效包覆。
专利ZL201510292383.9公开了一种生产聚合物包覆硫磺的工艺及配方，聚合物主要由聚甲基丙烯酸甲酯组成。本发明经原位接枝聚合法制备出聚合物包覆硫磺的微胶囊，其芯材是在保护胶体聚乙烯醇的存在下生成的硫磺单质，硫磺表面经改性后在表面形成活性位点，聚甲基丙烯酸甲酯在引发剂存在下在表面活性位点进行原位接枝聚合，生成聚甲基丙烯酸甲酯包覆材料。本发明制备出的包覆硫磺生产过程中安全环保，释放率高，硫磺含量高，成本低廉，可以用作橡胶硫化剂。
专利ZL200910009078.9公开了一种单壳层硫磺微胶囊的制备方法。采用界面聚合法制备单壳层硫磺微胶囊，其工艺简单、高效、成本低廉。本发明制备出的硫磺微胶囊，在一定温度下熔化释放出硫磺，可以用作橡胶硫化剂。通过改变原料的配比，可以改变微胶囊中硫磺的包覆率。此外，由于硫磺微胶囊壳壁是高分子材料，因此与橡胶具有良好的相容性，而且兼顾硫磺的热稳定性和化学稳定性，并且还可以提高橡胶制品的耐老化和抗焦烧等性能。
发明内容
本发明涉及一种提高橡胶制品加工安全性能的橡胶助剂的制备方法，其步骤：通过计量罐将成膜剂加入搅拌罐中，将无机粉体材料加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用混合机将上述物料进行混合，然后经辊筒碾压，每次碾压后进行一次打散，经打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入干燥机进行干燥，干燥后的产品经粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到产成品。其特征在于：通过计量罐将固含量为5～70％的成膜剂加入搅拌罐中，将10～50％无机粉体悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀，其中，无机粉体用量为硫磺质量的5～20％，成膜剂的固含量为硫磺质量的3～30％。采用混合机将上述物料进行混合2～30min，然后经辊筒碾压1～7次，依次打散1～7次。再使用摇摆制粒机对混合好的物料进行制粒，粒径为1～10μm，湿料粒再送入干燥机进行干燥，干燥温度为70-120℃，干燥后的产品经粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到产成品。
辊筒碾压1次：辊筒间距为2～2.5mm，每次碾压后进行一次打散，1次打散轴间距20～22mm，
辊筒碾压2次：辊筒间距依次调节1级辊间距为2～2.5mm，2级辊间距1.8～1.4mm，每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距20～22mm，2级打散轴间距19～16mm。
辊筒碾压3次：辊筒间距依次调节1级辊间距为2～2.5mm，2级辊间距为1.8～1.4mm，3级辊间距为1.3～0.9mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为20～22mm，2级打散轴间距为19～16mm，3级打散轴间距为15-13mm。
辊筒碾压4次：增加第4级辊间距为0.8～0.6mm；每次碾压后进行一次打散，增加第4级打散轴间距为12-11mm。
辊筒碾压5次：增加第5级辊间距为0.5～0.3mm；每次碾压后进行一次打散，增加第5级打散轴间距为10-6mm。
辊筒碾压6次：增加第6级辊间距为0.2～0.1mm；每次碾压后进行一次打散，增加第6级打散轴间距为5-3mm。
辊筒碾压7次：增加第7级辊间距为0.1～0.05mm；每次碾压后进行一次打散，增加第7级打散轴间距为2-0.5mm。
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：成膜剂包覆层厚度为1～20nm，包覆率>98％，粉碎后的硫磺颗粒物直径为20～500目。所述的成膜剂为醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚脲树脂、氨基树脂、有机硅树脂、有机氟树脂、酚醛树脂及上述树脂的衍生物。
所述的无机粉体为氧化锌、二氧化硅、滑石粉、硅石粉、蒙脱土、陶土、硅藻土、海泡石、云母粉、氧化铝、硫酸钡、氧化镁、碳酸钙、硅酸铝、硅酸锌、白炭黑，或者上述两种以上粉体的混合物。
所述的混合机可为捏合混合机、犁刀混合机、螺带混合机、双螺旋锥形混合机，高低速液体混拌机、无重力混合机。优选为捏合混合机，捏合混合机扭力5000～20000Nm。
所述的的辊筒可为双辊碾压机、多辊碾压机，优选为双辊碾压机。
所述的的打散机为双轴打散机。
所述的干燥机为盘式干燥机、耙式干燥机、闪蒸干燥机、气流干燥机、振动流化床干燥机、沸腾流化床干燥机、双质体流化干燥机、滚筒干燥机。优选沸腾流化床干燥机，闪蒸干燥机。
所述的粉碎机可为锤式粉碎机、气流粉碎机。
所述的粉碎后的硫磺颗粒物直径为20～500目。
本申请所提到的一种提高橡胶制品加工安全性能的橡胶助剂的制备方法，是一种壳核结构产品，壳选用成膜剂为有机膜和无机粉体为无机膜，硫磺为核，形成壳核结构。
无机粉体为无机膜，其主要机理是依靠无机粉体的吸附作用以及细小粒径与有机膜形成较为致密的膜，同时无机粉体在整个体系中起到隔离剂的作用，可使得包覆改性硫磺在干燥后形成粉体颗粒，避免因成膜剂聚集形成块状或者片状产品.
本工艺通过捏合搅拌、辊压、打散等工艺使得成膜剂与硫磺粉分散良好，而且工艺之间的配合是本工艺的关键之处。其中，捏合搅拌具有无盲区，高扭力，高剪切等特点，使得混合过程不存在共混不均匀的情况。再经过多级、高压碾压，最高能达到5MPa，使得成膜剂和硫磺之间的空气充分挤出，加强了两者之间的贴合作用，再配合多级打散混合，更好地挤压出膜与硫磺之间的空气，使得膜牢牢贴合在硫磺粉的表面，使得成膜剂与硫磺混合更加均匀，提高包覆率及包覆硫磺的效果更佳。
所形成含有成膜剂和无机粉体材料的包覆层为1～20nm，而包覆层的厚度由成膜剂的固含量高低以及与硫磺粉的占比多少决定，而且膜的厚度也决定了膜隔热的性能。
膜的韧性和耐温性由成膜剂的种类和添加比例进行控制。根据制品的用途和要求来调整膜的厚度和韧性、耐温性、硬度。
所用地干燥机优选为沸腾流化床干燥机、闪蒸干燥机，这是因为混合好的物料通过气体沸腾在干燥设备中进行干燥，受温均匀，干燥充分，得到质量均一的产品。
所用地成膜剂选择需具有良好的伸展性、附着力和封闭性能的材料。包覆机理是乳液粒子和无机粒子通过极性吸附或是黏附力在硫磺表面形成一层致密的膜，形成较为稳定的壳核结构，这层致密膜能在较高温度(如120～150℃左右)条件下保持强度而不至于溶解或者变成流体，从而能够有效地阻隔热量，不释放出硫磺。再加上无机粉体的隔离作用，在一定程度上也能有助于提高包覆改性硫磺的熔点和热稳定性。
一般而言，普通硫磺的喷霜现象，是因为在胶料密炼过程中，胶料温度往往能达到115℃左右，硫磺在高温时溶解度较高，当胶料冷却下来后，硫磺会迁移到胶料表面而产生喷霜。树脂类成膜剂包覆改性硫磺产品，在胶料混炼过程中包覆层不会受热分解或是熔化从而释放出硫磺，有效地避免了硫磺因温度变化溶解度也随之变化而产生喷霜的问题，提高了橡胶制品得加工安全性能。
包覆改性硫磺主要是在硫化过程中起作用，当温度继续加热，包覆层会受热分解或是熔化成流变体，或者使熔融硫磺通过壳材的多孔结构释放出硫磺，达到橡胶制品硫化的目的。
本申请的所提出的一种提高橡胶制品加工安全性能的橡胶助剂的制备方法，其难点在于成膜剂的选择和包覆效果的控制，以及无机填料的分散问题。所包覆的膜不能太厚，也不能太薄。包覆层太厚，容易出现高温硫化过程中包覆层不熔化、不分解，导致包覆硫磺释放不出硫磺，无法进行硫化的问题。若是包覆层太薄，无法达到提高包覆改性硫磺的熔点和热稳定性的目的，也就失去了包覆改性的意义。在生产过程中，控制包覆层厚度及成膜剂的选用、以及无机粉体作为吸附剂的选择、更重要是混合捏合等分散设备与工艺配合都是本申请的核心工艺。且本申请提出的工艺具有以下几点有益效果：
有益效果
本发明所涉及的一种提高橡胶制品加工安全性能的橡胶助剂的制备方法，其优点在于：
(1)所需原料简单易得，工艺简单易操作，改性成本低廉，包覆改性效率高，产品稳定性高，存放时间长。
(2)设备要求简单，工艺特点适合大规模工业化、连续性生产。
(3)所涉及的橡胶助剂生产工艺安全性高，环境友好，无三废排放。
(4)产品橡胶助剂，可有效提高橡胶制品加工安全性能，在橡胶混炼胶中不出现喷霜现象。
(5)本产品能在胶料中均匀分布，有效减少胶料存放时焦烧，延长了胶料存放期，提高橡胶制品质量。
(6)产品综合性能突出，提高胶料的自粘性，改善制造轮胎时钢丝与橡胶的粘合性能，赋予橡胶制品良好的综合性能。
(7)本申请生产工艺安全性高，避免了不溶性硫磺在生产中对设备的高要求以及后续处理过程中存在的高危险性。
(8)本产品改性成本低，产品质量稳定性高，市场竞争力强，具有良好的经济效益。
具体实施方式
所用的无机粉体、成膜剂乳液均为市售产品。
辊筒碾压后打散这个过程一共进行1～7次。
当辊筒碾压后打散这个过程为1次时，辊筒间距为1.8～2.5mm，每次碾压后进行一次打散，1次打散轴间距20～22mm，
当辊筒碾压后打散这个过程为2次以上时，都是先进行一次辊筒碾压后打散，然后再进行下一次的辊筒碾压后打散；
所用的打散机为双轴打散机。
实施例1
通过计量罐将10kg固含量为5％的聚氨酯树脂加入搅拌罐中，将5kg固含量为10％硅石粉悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用捏合混合机将上述物料进行混合10min，然后经双辊碾压机碾压3次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2.5mm，2级辊间距为1.8mm，3级辊间距为1.3mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为22mm，2级打散轴间距为19mm，3级打散轴间距为15mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入沸腾流化床干燥机进行干燥，干燥温度为70℃，干燥后的产品经锤式粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为20目产成品，包覆层厚度为20nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例2
通过计量罐将4.3kg固含量为70％的丙烯酸树脂加入搅拌罐中，将4kg固含量为50％二氧化硅悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用犁刀混合机将上述物料进行混合30min，经双辊碾压机碾压5次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2mm，2级辊间距为1.5mm，3级辊间距为1.9mm，4级辊间距为0.8mm，5级辊间距为0.5mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为20mm，2级打散轴间距为16mm，3级打散轴间距为13mm，4级打散轴间距为12mm，5级打散轴间距为10mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入闪蒸干燥机进行干燥，干燥温度为120℃，干燥后的产品经气流粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为500目产成品，包覆层厚度为1nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例3
通过计量罐将5kg固含量为50％的酚醛树脂加入搅拌罐中，将5kg固含量为20％碳酸钙悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用螺带混合机将上述物料进行混合20min，然后经三辊碾压机碾压7次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2mm，2级辊间距为1.5mm，3级辊间距为1.9mm，4级辊间距为0.8mm，5级辊间距为0.5mm，6级辊间距为0.2mm，7级辊间距为0.1mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为20mm，2级打散轴间距为16mm，3级打散轴间距为13mm，4级打散轴间距为12mm，5级打散轴间距为10mm，6级打散轴间距为6mm，7级打散轴间距为3mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入振动流化床干燥机进行干燥，干燥温度为110℃，干燥后的产品经气流粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为400目产成品，包覆层厚度为10nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例4
通过计量罐将5kg固含量为40％的醇酸树脂加入搅拌罐中，将5kg固含量为15％硅藻土悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用双螺旋锥形混合机将上述物料进行混合15min，经双辊碾压机碾压1次，辊筒间距调节为1.9mm，每次碾压后进行一次打散，轴间距调节为21mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入双质体流化干燥机进行干燥，干燥温度为100℃，干燥后的产品经气流粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为300目产成品，包覆层厚度为11nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例5
通过计量罐将5kg固含量为35％的聚酯树脂加入搅拌罐中，将5kg固含量为25％蒙脱土悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用双高低速液体混拌机将上述物料进行混合15min，经双辊碾压机碾压3次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2.4mm，2级辊间距为1.7mm，3级辊间距为1.2mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为21mm，2级打散轴间距为18mm，3级打散轴间距为14mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入盘式干燥机进行干燥，干燥温度为98℃，干燥后的产品经锤式粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为100目产成品，包覆层厚度为18nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例6
通过计量罐将5kg固含量为22％的聚脲树脂加入搅拌罐中，将5kg固含量为28％陶土悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用无重力混合机将上述物料进行混合20min，经双辊碾压机碾压4次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2.5mm，2级辊间距为1.8mm，3级辊间距为1.3mm，4级辊间距为0.7mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为22mm，2级打散轴间距为19mm，3级打散轴间距为15mm，4级打散轴间距为12mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入滚筒干燥机进行干燥，干燥温度为88℃，干燥后的产品经锤式粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为150目产成品，包覆层厚度为14nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例7
通过计量罐将5kg固含量为18％的聚脲树脂加入搅拌罐中，将5kg固含量为33％硫酸钡悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用捏合混合机将上述物料进行混合18min，然后经双辊碾压机碾压6次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2.25mm，2级辊间距为1.6mm，3级辊间距为1.1mm，4级辊间距为0.6mm，5级辊间距为0.4mm，6级辊间距为0.15mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为22mm，2级打散轴间距为19mm，3级打散轴间距为15mm，4级打散轴间距为12mm，5级打散轴间距为8mm，6级打散轴间距为5mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入双质体流化干燥机进行干燥，干燥温度为78℃，干燥后的产品经锤式粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为180目产成品，包覆层厚度为8nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例8
通过计量罐将5kg固含量为18％的有机硅树脂加入搅拌罐中，将2.5kg固含量为20％硫酸钡悬浮液和2.5kg固含量为20％二氧化硅悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用捏合混合机将上述物料进行混合25min，然后经双辊碾压机碾压6次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2.3mm，2级辊间距为1.5mm，3级辊间距为1.15mm，4级辊间距为0.5mm，5级辊间距为0.3mm，6级辊间距为0.12mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为21mm，2级打散轴间距为17mm，3级打散轴间距为14mm，4级打散轴间距为11mm，5级打散轴间距为7mm，6级打散轴间距为4mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入闪蒸干燥机进行干燥，干燥温度为92℃，干燥后的产品经气流粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为320目产成品，包覆层厚度为5nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例9
通过计量罐将5kg固含量为24％的有机氟树脂加入搅拌罐中，将2.5kg固含量为20％硅酸铝悬浮液和2.5kg固含量为20％二氧化硅悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用捏合混合机将上述物料进行混合15min，然后经双辊碾压机碾压6次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2.15mm，2级辊间距为1.55mm，3级辊间距为1.15mm，4级辊间距为0.45mm，5级辊间距为0.3mm，6级辊间距为0.1mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为21mm，2级打散轴间距为16mm，3级打散轴间距为12mm，4级打散轴间距为10mm，5级打散轴间距为7mm，6级打散轴间距为4mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入闪蒸干燥机进行干燥，干燥温度为106℃，干燥后的产品经气流粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为450目产成品，包覆层厚度为2nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例10
通过计量罐将5kg固含量为30％的环氧树脂加入搅拌罐中，将2.5kg固含量为20％氧化锌悬浮液和2.5kg固含量为20％二氧化硅悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用犁刀混合机将上述物料进行混合25min，然后经双辊碾压机碾压6次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2.05mm，2级辊间距为1.6mm，3级辊间距为1.2mm，4级辊间距为0.5mm，5级辊间距为0.2mm，6级辊间距为0.15mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为20mm，2级打散轴间距为17mm，3级打散轴间距为11mm，4级打散轴间距为9mm，5级打散轴间距为6mm，6级打散轴间距为3mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入沸腾流化床干燥机进行干燥，干燥温度为115℃，干燥后的产品经气流粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为350目产成品，包覆层厚度为3nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例11
通过计量罐将5kg固含量为30％的环氧树脂加入搅拌罐中，将2.5kg固含量为10％氧化镁悬浮液、2.5kg固含量为10％二氧化硅悬浮液和2.5kg固含量为10％的硅酸铝加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用螺带混合机将上述物料进行混合25min，然后经双辊碾压机碾压4次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2.2mm，2级辊间距为1.7mm，3级辊间距为1.2mm，4级辊间距为0.5mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为20mm，2级打散轴间距为17mm，3级打散轴间距为11mm，4级打散轴间距为8mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入沸腾流化床干燥机进行干燥，干燥温度为102℃，干燥后的产品经气流粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为325目产成品，包覆层厚度为9nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
实施例12
通过计量罐将5kg固含量为20％的丙烯酸树脂加入搅拌罐中，将2.5kg固含量为10％硅石粉悬浮液、2.5kg固含量为10％白炭黑悬浮液和2.5kg固含量为10％的云母粉加入搅拌罐中混合均匀待用。预先在混合机加入10kg硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀。采用螺带混合机将上述物料进行混合15min，然后经双辊碾压机碾压7次，辊筒间距依次调节1级辊间距为2.15mm，2级辊间距为1.55mm，3级辊间距为1.15mm，4级辊间距为0.45mm，5级辊间距为0.3mm，6级辊间距为0.1mm，7级辊间距为0.05mm；每次碾压后进行一次打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为21mm，2级打散轴间距为16mm，3级打散轴间距为12mm，4级打散轴间距为10mm，5级打散轴间距为7mm，6级打散轴间距为4mm，7级打散轴间距为1mm。打散后得到混合好的物料使用摇摆制粒机进行制粒，湿料粒再送入沸腾流化床干燥机进行干燥，干燥温度为112℃，干燥后的产品经气流粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到粒径为365目产成品，包覆层厚度为5nm。取7.5g包覆硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100，氧化锌5，硬脂酸2，促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
对比例1：
取7.5g普通硫磺进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100,氧化锌5,促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
对比例2：
取7.5g不溶性硫磺(OT20)进行实验，120℃密炼机混炼，配方1502丁苯胶100,氧化锌5,促进剂CZ0.6,N234炭黑30，按照国家标准进行橡胶的物性检测。
表1、实施例中白炭黑性能检测结果

Claims (10)

1.一种提高橡胶制品加工安全性能的橡胶助剂的制备方法，其特征在于：
通过计量罐将固含量为5～70％的成膜剂加入搅拌罐中，将10～50％无机粉体材料悬浮液加入搅拌罐中混合均匀待用；
预先在混合机加入硫磺粉，再将上述混合悬乳液按比例要求加入到硫磺粉中混合均匀，其中，无机粉体用量为硫磺质量的5～20％，成膜剂为硫磺质量的5～30％；
采用混合机将上述物料进行混合2～30min，然后经辊筒碾压后打散；再使用摇摆制粒机对混合好的物料进行制粒，粒径为1～10μm，湿料粒再送入干燥机进行干燥，干燥温度为70-120℃，干燥后的产品经粉碎机进行粉碎，冷却、分筛、包装后得到产成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：辊筒碾压后打散这个过程一共进行1～7次。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
当辊筒碾压后打散这个过程为1次时，辊筒间距为1.8～2.5mm，再经打散机对混合后的物料进行打散，1次打散轴间距20～22mm，
当辊筒碾压后打散这个过程为2次以上时，都是先进行一次辊筒碾压后打散，然后再进行下一次的辊筒碾压后打散；
具体参数如下：
辊筒间距依次调节1级辊间距为1.8～2.5mm，2级辊间距为1.8～1.4mm，3级辊间距为1.4～0.8mm；4级辊间距为0.8～0.5mm；5级辊间距为0.5～0.2mm；7级辊间距为0.1～0.05mm；
打散机对混合后的物料进行打散，轴间距依次调节1级打散轴间距为20～22mm，2级打散轴间距为20～15mm，3级打散轴间距为15-13mm；4级打散轴间距为13-11mm；5级打散轴间距为11-6mm；6级打散轴间距为6-3mm；7级打散轴间距为3-0.5mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：成膜剂包覆层厚度为1～20nm，包覆率>98％，粉碎后的硫磺颗粒物直径为20～500目。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：成膜剂为醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚脲树脂、有机硅树脂、有机氟树脂、酚醛树脂或上述树脂的衍生物。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：无机粉体为氧化锌、二氧化硅、滑石粉、硅石粉、蒙脱土、陶土、硅藻土、海泡石、云母粉、氧化铝、硫酸钡、氧化镁、碳酸钙、硅酸铝、硅酸锌、白炭黑，或者上述两种以上粉体的混合物。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所用的混合机为捏合混合机、犁刀混合机、螺带混合机、双螺旋锥形混合机，高低速液体混拌机、无重力混合机。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所用的辊筒为双辊碾压机或多辊碾压机。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所用的打散机为双轴打散机。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所用的干燥机为盘式干燥机、耙式干燥机、闪蒸干燥机、气流干燥机、振动流化床干燥机、沸腾流化床干燥机、双质体流化干燥机或滚筒干燥机；所用的粉碎机为锤式粉碎机或气流粉碎机。
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