1. Mercaptanen als grondstof gebruiken
Mercaptanen zijn een van de belangrijkste grondstoffen voor de synthese van vulkaniserende middelen . Mercaptanen kunnen reageren met zuurstof onder invloed van hydroxiden van alkalimetalen en aardalkalimetalen om vulkanisatiemiddelen te verkrijgen. Het kan ook worden gemengd met elementaire zwavel als grondstof om een organisch vulkanisatiemiddel te synthetiseren onder invloed van een basische katalysator. De vroegste katalysatoren die bij deze syntheseroute worden gebruikt, zijn aminen, alkanolaminen, thiolaten, alcoholaten en anorganische basen. Het gebruik van deze katalysatoren heeft echter nadelen zoals lage opbrengst, lage productzuiverheid en onaangename geur. Daarom staat de studie van nieuwe katalysatoren centraal in deze synthetische route. Vervanging van alkyleenoxide voor de olefineoxidegroep in de samenstelling verbetert verder de opbrengst aan polysulfiden, de chromaticiteit wordt lager en de chromaticiteit is lager dan of gelijk aan, en het product heeft geen onaangename geur of troebelheid. Sommige geleerden begonnen hars als katalysator te gebruiken. Er wordt voorgesteld om als katalysator een organische anionenuitwisselingshars te gebruiken die een quaternaire ammoniumhydroxidegroep of een tertiaire aminegroep bevat. Deze hars komt voor in de vorm van kralen of tweetandig in het reactiesysteem, heeft een lage oplosbaarheid en is gemakkelijk te recyclen, maar het organische vulkanisatiemiddel is niet hoog. Om dit probleem op te lossen werd een studie uitgevoerd en werd een hars met één of één vorm voorgesteld als katalysator. Deze hars heeft een sterk gecrosslinkte macroporeuze structuur. Vergeleken met harsen van het geltype heeft deze hars een grotere katalytische activiteit tijdens de reactie en kan de opbrengst aan organische vulkanisatiemiddelen effectief worden verhoogd. Aretz stelde het gebruik van polystyreen-divinylbenzeen-hars voor die spiergroepen en mitochondriën bevat als katalysator. Deze hars kan organische disulfiden en polysulfiden met een laag gehalte laten reageren met elementaire zwavel om polysulfiden met een hoog gehalte te verkrijgen. Bovendien kan de hars ook organische vulkanisatiemiddelen met een hoog gehalte laten reageren met mercaptanen om polysulfiden van een lager gehalte te verkrijgen. De hars komt voor in de reactievloeistof in de vorm van pellets of kralen en kan gemakkelijk worden afgescheiden nadat de reactie is voltooid. Fremi heeft een hars op basis van polystyreen-divinylbenzeen ontwikkeld, gegroepeerd met ethyleendiamine of polyvinylpolyamine. Deze katalysator kan de omzettingssnelheid van de reactanten effectief verhogen. De toepassing van deze nieuwe katalysatoren verhoogt niet alleen effectief het zwavelgehalte van het vulkanisatiemiddel, maar vergroot ook het scala aan grondstoffen. Wat nog belangrijker is, het overwint de tekortkomingen van traditionele katalysatoren, zoals lage opbrengst, lage productzuiverheid en onaangename geur. De synthese van de nieuwe katalysator is echter gecompliceerd, de grondstofkosten zijn te hoog en sommige grondstoffen zijn niet gemakkelijk te verkrijgen en niet gemakkelijk te industrialiseren.
2. Met olefinen en zwavel
Het reactiemechanisme van zwavel en olefinen om organische vulkanisatiemiddelen te synthetiseren is dat moleculen in aanwezigheid van een katalysator, bij een bepaalde temperatuur, de ring breekt om lineaire moleculen te vormen, die in het systeem voorkomen in de vorm van vrije radicalen, en reageren met olefinen om organische vulkanisatiemiddelen te genereren. De meest gebruikte synthese van organische vulkanisatiemiddelen uit elementaire zwavel en olefinen wordt ook zeer gewaardeerd door wetenschappers. Het octrooi beschrijft het gebruik van zwavel en isobutyleen als grondstoffen om een organisch vulkanisatiemiddel te synthetiseren. Het organische vulkanisatiemiddel dat volgens deze methode wordt gesynthetiseerd, heeft een lage geur, weinig bijproducten en geen vervuiling. Deze methode stelt echter strenge eisen aan reactieomstandigheden en hoge kosten, wat niet geschikt is voor industriële toepassingen. Het octrooi beschrijft de directe reactie van elementaire zwavel en olefinen om een vulkanisatiemiddel te synthetiseren. Het proces van het synthetiseren van een organisch vulkanisatiemiddel met deze methode is eenvoudig, maar er zijn veel bijproducten, een onaangename geur en sommige bijproducten zijn corrosief en veroorzaken ernstige schade aan apparatuur. Als reactie op de bovenstaande problemen stelde Sun Laiyin voor om isobutyleen te gebruiken als grondstof om een organisch vulkanisatiemiddel onder hoge druk te synthetiseren. Deze methode heeft weinig bijproducten, weinig geur, bijna geen milieuverontreiniging, hoog zwavelgehalte, maar isobutyleen is niet gemakkelijk te verkrijgen en de prijs is relatief hoog. Ji Yonggang stelde voor om buteen, een bijproduct met een lage bezettingsgraad in het scheidingsproces van buteen, te gebruiken als grondstof voor de synthese van vulkanisatiemiddel. Deze methode heeft een eenvoudig syntheseproces, goedkope en gemakkelijk verkrijgbare grondstoffen, en verlaagt de productiekosten aanzienlijk. Hoewel een enkele olefine wordt gebruikt als grondstof om een organisch vulkanisatiemiddel te synthetiseren, kunnen verschillende verbindingen met een verschillend zwavelgehalte worden verkregen, maar er is nog steeds een probleem van overmatige warmteafgifte wanneer de katalysator wordt voorgesulfideerd. Om dit probleem op te lossen, stellen veel wetenschappers voor om een gemengd vulkanisatiemiddel te gebruiken om de katalysator voor te sulfideren, maar het aandeel van elke component van het gemengde vulkanisatiemiddel is niet gemakkelijk te bepalen, de kosten zijn hoog en er zijn veel bijproducten. geproduceerd tijdens de presulfiding. Yu Shouzhi gebruikt de distillaatolie die wordt geproduceerd door het kraken van was als grondstof voor het synthetische organische vulkanisatiemiddel. Deze methode lost het probleem op van geconcentreerde warmteafgifte van een enkel polysulfide tijdens voorvulkanisatie, maar het product heeft grote aambeelden en een slechte vloeibaarheid, wat vereist is voor voorvulkanisatie. Verdun het. Wang Deqiu stelde voor om destillaatolie te gebruiken als grondstof om een organisch vulkanisatiemiddel te synthetiseren. Het organische vulkanisatiemiddel dat volgens deze methode wordt gesynthetiseerd, heeft een hoog zwavelgehalte, een lage toxiciteit, een kleine tolerantie en een goede vloeibaarheid. De synthetische route van zwavel, waterstofsulfide en olefinen als grondstoffen maakt gebruik van elementaire zwavel, alkenen en waterstofsulfide als grondstoffen om organische vulkanisatiemiddelen te bereiden.
3. Olefinen, zwavelhalogeniden
Het synthetiseren van vulkanisatiemiddelen met olefinen en gehalogeneerde zwavel als grondstof is een gangbare methode in de industrie van mijn land. Gehalogeneerde zwavel en olefinen genereren halogeenbevattend organisch vulkanisatiemiddel in aanwezigheid van een katalysator en ondergaan vervolgens een dehalogeneringsproces om het organische vulkanisatiemiddel te verkrijgen. Aan het begin van de eeuw stelde de Chinese geleerde Huang Jinxia voor om zwavelchloride en isobutyleen te gebruiken als grondstoffen om organisch vulkanisatiemiddel te synthetiseren. Het organische vulkanisatiemiddel dat met deze methode wordt gesynthetiseerd, heeft een hoog zwavelgehalte, een hoge stabiliteit en een lage corrosiviteit, maar deze methode wordt gebruikt bij de synthese van een organisch vulkanisatiemiddel. Tijdens het productieproces zal een grote hoeveelheid afvalgas, afvalwater en afvalvloeistof het milieu vervuilen. In de afgelopen jaren hebben veel documenten achtereenvolgens de verbeterde methode van de syntheseroute gerapporteerd. Yang Jingpei stelde bijvoorbeeld voor om het organische vulkanisatiemiddel dat onzuiverheden bevat in twee stappen onder een gesloten pijpleiding te synthetiseren en vervolgens het zuivere organische vulkanisatiemiddel te verkrijgen door de stappen van scheiding, dehydratie en zuivering. Het proces wordt uitgevoerd in een gesloten pijpleiding, waardoor de milieuverontreiniging van afgas en afvalvloeistof wordt vermeden. Deze methode heeft echter een gecompliceerd syntheseproces en hoge apparatuurvereisten, en is niet geschikt voor industriële toepassingen. Zhou Bo stelde het gebruik van twee zwaveltoevoegingen en dechloreringsmethoden voor om gezwaveld isobutyleen met chlooratomen te behandelen. Deze methode vereenvoudigt de processtappen en bespaart kosten, maar de productiecyclus is lang. Qi Xiangyang stelde voor om de zwavelhoudende afvalvloeistof geproduceerd door de tweede stapsulfurisatie- en dechloreringsreactie te recyclen voor de volgende eerste stapsulfurisatie- en dechloreringsreactie, die niet alleen de afvoer van afvalvloeistof vermindert, maar ook productiekosten bespaart. Het nieuwe syntheseproces lost het probleem van de "drie afvalstoffen" op en verlaagt de productiekosten, maar de investering in apparatuur is groot, de productiecyclus is lang en het bedieningsproces is complex, waardoor het moeilijk is om industriële toepassingen te realiseren.
