从化学结构角度看不溶性硫磺,其是一种具有热塑性的硫的线型均聚物,是以斜方硫为单体,在>159℃温度下经过热激发开环聚合制得的,目前行业内的常见制备方式有四种,气化法、低温液相法、接触法及辐射法,其中低温液相法主要是将硫磺加热融化后,保持该温度一定时间接着迅速冷却而制得,该工艺在近些年来国内外都在关注和使用。
低温液相法生产中不溶性硫磺,工艺的优势在于:接触法和辐射法生产因为各种原因已经被淘汰;通过气化法生产需要将硫磺蒸气通入溶剂中进行淬冷、萃取,生产中需要先将硫磺高温气化,因此生产过程中的能耗大、安全性差;而低温液相法相比较而言生产能耗低、生产条件更温和。不溶性硫磺生产中低温液相工艺优化,主要是提高所值得的产品的产量和提高热稳定性,增强抗还原能力。具体生产工艺包含:
聚合温度。聚合温度会影响产量,一般来说温度在260℃以下时随聚合温度的升高有利于硫链的自由基反应,加速硫的开环聚合,有利于产率提高;其次是聚合时间,在260℃的聚合温度下,60min左右硫链的解聚成环和开环聚合便可达到平衡,时间过长反而会使不溶性硫磺的长链发生降解;还有抗静电剂。不溶性硫磺带有静电荷,这是其容易出现燃烧、爆炸问题的原因,静电剂的作用就是为消除静电。同时抗静电剂的合理使用有利于提高不溶性硫磺含量,一般来说可以选择用白炭黑,成本低的同时效果好。