硫化剂
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什么是硫化剂[1]
硫化剂是指能使橡胶分子链交联形成网状结构的配合剂。目前国内常用的硫化剂有硫化剂DTDM、不溶性硫黄、硫化树脂202、硫化树脂2402、硫化树脂201、过氧化物DCP、交联助剂TAIC等。
硫化剂的发展[2]
1.无机硫化剂
硫单质是最早使用的硫化剂,早在19世纪80年代,Herrington就提出使用单质硫作为硫化剂,在100~150℃无氢气的条件下,将催化剂与熔融状态的硫单质接触,一部分液态硫进入催化剂孔中,冷却后单质硫在催化剂孔空隙内凝固。单质硫做硫化剂不但含硫量高,而且廉价易得,在空气中稳定,方便运输和储存。但单质硫在硫化时易升华流失、堵塞管路,而且剧烈放热,造成催化剂上金属聚集,使催化剂失活。
随着对硫化剂性能要求的不断提高,出现了一些更高效的硫化剂。如高善彬使用H2S作硫化剂获得了较高的硫化度,但H2S与H2的配比不易控制。若H2S的比例过高,会导致催化剂烧结和生成不想要的非活性物质;若H2S的比例过低,会导致硫化度和加氢活性降低。Lockemeyer将元素硫溶于(NH3)2Sx中,利用其分解温度的不同来解决集中放热问题。
葛晖等采用新型硫化剂——硫代硫酸铵对CoMo催化剂进行预硫化,用硫代硫酸铵水溶液浸渍γ-Al2O3负载的CoMo加氢催化剂,经90℃干燥后得到预硫化催化剂。采用硫代硫酸铵预硫化后的催化剂,其活性较高,且在预硫化过程中产生的可修饰Al2O3载体,减弱活性相与金属的相互作用。
2.有机硫化剂
有机硫化剂与无机硫化剂相比,毒性低、分解温度范围宽、适用于器外预硫化,而且能提高催化剂的硫化度及活性,降低催化剂破损率,因此,有机硫化剂在工业上被广泛应用。有机硫化剂的合成按原料种类可分3条路线:硫醇和硫、硫和烯烃、卤化硫和烯烃。
3.混合硫化剂
无论是无机硫化剂还是有机硫化剂,在单独使用时都存在着一些缺点和不足,为了弥补这些缺点,学者们提出使用混合硫化剂对催化剂进行预硫化处理。因此,近些年来对混合硫化剂的研究和报道越来越多,如Eurocat公司使用带有噻吩类、巯基醇类物质的(NH3)2S溶液,对催化剂进行预硫化处理。Pierre提出将硫元素加入含有脂肪酸、硫醇或有机醇类稳定剂的聚合物,或是将硫元素加入石蜡或石蜡类有机溶剂中作为混合硫化剂。崔军明用FCC汽油馏分合成的硫化烯烃与单质硫混合作为硫化剂。混和硫化剂的使用,不但解决了催化剂在预硫化时集中放热的问题,而且增大了元素硫的含量,降低了预硫化成本。