专利名称：一种不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法
技术领域：
本发明涉及检测不溶性硫磺制备过程中老化是否完全的中间产品检验技术，具体地说是一种利用差热分析技术不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法。
背景技术：
不溶性硫磺是硫的高分子聚合物，因其不溶于二硫化碳而得名，不溶性硫磺主要用于轮胎、胶鞋、胶管、胶带等橡胶制品。
以硫磺为原料生产不溶性硫磺的方法有熔融法和汽化法两种。不溶性硫磺制备一般包括聚合和老化、粉碎和萃取、助剂处理和充油等工艺过程；其中老化是整个不溶性硫磺生产的一个重要中间环节；在不溶性硫磺生产过程中，淬冷后所得到的粘弹性中间产品，经老化热处理后，产品从形态上变得硬而脆，而微观上聚合硫分子立体结构发生变化；只有经过合适的老化处理，不溶性硫磺最终产品才能具有较好的热稳定性；老化处理不完全，则最终产品的热稳定率低，而老化处理过度，则又会使产品收率降低。
现今，国内外不溶性硫磺制备、生产的有关文献中，均未发现有关老化处理中检测方法的报道。

发明内容
本发明的目的在于提供一种快速、准确确定老化程度的不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为利用差热分析方法，以空气为检测气氛，检测温度为20℃～200℃，通过测定老化样品差热分析曲线，观测其在30℃～160℃内有无出现明显的放热峰，判断老化是否完全；在30℃～160℃分析区间内，与老化完全的样品差热曲线相比，未老化完全的样品差热曲线上有一明显的放热峰。
为快速检测，可将检测温度范围缩小至60℃～90℃之间；观测其在60℃～90℃内有无出现明显的放热峰(此时要求其仪器检测精度高)，判断老化是否完全；未老化完全的样品特征峰出现在60℃-90℃之间，其为放热峰，峰形为单峰或双峰。
所述检测过程中的测试样品从低于检测温度开始升温，升温速度为1℃/分钟～10℃/分钟，但为了提高检测精度和加快检测速度，差热分析仪升温速度最好控制为4℃/分钟～6℃/分钟；为保证被检样品具有代表性，检测样品应在老化设备的不同部位均匀布点采集并经研磨混合均匀后取样；采样量根据老化设备生产规模而定，一般可在5克～100克之间任选，测试样品秤样量一般在10毫克～50毫克之间；本发明使用的仪器主要为差热分析仪；具体检测方法为首先取一定量的老化不溶性硫磺样品放于差热分析仪样品池中，接通空气开始按一定速度升温加热，跟踪检测热分析图谱，看其在30℃～160℃范围内是否出现明显的放热峰，如无放热峰出现，则证明样品已经老化完全。
本发明即可用于气相法也可用于熔融法制备不溶性硫磺的生产过程中；上述的老化是指在生产不溶性硫磺的过程中，淬冷后的弹性硫在一定的温度下热处理过程，经此热处理后，产品形态由粘弹性体变为脆性体；不溶性硫磺生产过程中进行老化处理的目的主要是为了提高最终产品的热稳定性。
本发明具有如下优点1.实用性好。采用本发明控制生产可使所生产的不溶性硫磺产品具有较高的热稳定率。在制备不溶性硫磺过程中，老化一步对不溶性硫磺产品的最终质量-耐热稳定性，以及产品收率起重要作用；老化不完全则产品热稳定性差；过度老化又会降低产品收率；本发明使用差热技术，利用老化产品差热峰型变化，适时监空老化进度，达到控制产品质量的目的。
2.快速、准确确定老化程度。本发明在几分至十几分钟的时间内即可获得不溶性硫磺产品老化程度的定性结论。


图1为老化完全样品的差热分析图；图2为未老化完全样品的差热分析图。
具体实施例方式实施例1在处理量100公斤/批的箱式老化处理器中，一批样品已在某温度下老化3小时；在此批样品的5个不同部位分别各取样5克，共取样品25克；经混后，从中称取25毫克样品放入差热分析仪样品池中，以空气为检测气氛，从50℃起，以每分钟5℃的升温速度升温至160℃，同时检测差热分析图谱，在此样品的差热图谱中只检测到一个强吸热峰和一个放热峰，其中放热峰峰值在115℃左右，吸热峰峰值在125℃之间左右；在60℃～90℃之间无放热峰值出现，说明此批老化样品已老化完全。
用此批老化中间产品，经进一步处理，最终制得的不溶硫磺产品经在110℃，15分钟条件下进行热稳定性测试，热稳定率为85.6％。此批老化样品的分析图谱见差热分析图1。
实施例2以实施例1同样方式对老化器中另一批已老化1小时的样品进行差热分析；结果发现其差热图谱中在60℃～90℃之间有一明显的放热双峰，说明此批产品未老化完全，用此中间产品经与实施例1同样方法进一步处理后制得的不溶性硫磺产品经在110℃之间，15分钟条件下进行热稳定性测试，其热稳定率为71.3％。此批老化样品的分析图谱见差热分析图2。
权利要求
1.一种不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法，其特征在于利用差热分析方法，以空气为检测气氛，检测温度为20℃～200℃，通过测定老化样品差热分析曲线，观测其在30℃～160℃内有无出现明显的放热峰，判断老化是否完全。
2.按照权利要求1所述的不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法，其特征在于所述检测温度为60℃～90℃，观测其在60℃～90℃内有无出现明显的放热峰，判断老化是否完全。
3.按照权利要求1或2所述的不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法，其特征在于所述检测过程中的测试样品从低于检测温度开始升温，升温速度为1℃/分钟～10℃/分钟。
4.按照权利要求3所述的不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法，其特征在于所述升温速度为4℃/分钟～6℃/分钟。
5.按照权利要求1所述的不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法，其特征在于观测其在60℃～90℃内有无出现明显的放热峰，判断老化是否完全。
6.按照权利要求1或2所述的不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法，其特征在于所述检测过程中的测试样品是从老化设备的不同部位均匀布点采集并经研磨混合均匀后取样。
7.按照权利要求1所述的不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法，其特征在于利用差热分析方法使用的仪器为差热分析仪。
全文摘要
本发明涉及检测不溶性硫磺制备过程中老化是否完全的中间产品检验技术，具体地说是一种利用差热分析技术不溶性硫磺制备过程中老化进度检测方法，利用差热分析方法，以空气为检测气氛，检测温度为20℃～200℃，通过测定老化样品差热分析曲线，观测其在30℃～160℃内有无出现明显的放热峰，判断老化是否完全。其实用性好，能快速、准确确定老化程度；在制备不溶性硫磺过程中，本发明使用差热技术，利用老化产品差热峰型变化，适时监空老化进度，达到控制产品质量的目的。
文档编号G01N25/20GK1553173SQ03133588
公开日2004年12月8日 申请日期2003年6月4日 优先权日2003年6月4日
发明者孙志强, 徐杰 申请人:中国科学院大连化学物理研究所