Дата опубликования описания 2 30 1,81 (53) УДК 661.21Э (088. 8) В.Ф. Реутский, P .П. Дацко, В.A. Бороховский, О. И. Сыпяк, Е.А.Орыщак,Г.A.Aêñåëüðóä,Å.М.Семенишин и В.В.Марков

P2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРАСТВОРИМОЙ СЕРЫ

Изобретение относится к способам получения термостабильной нерастворимой модификации серы.

В известных способах получения нерастворимой серы, заключающихся в нагреве элементарной серы выше температуры плавления с последующим ее быстрым охлаждением и отделением от образовавшейся высокополимерной модификации серы ее растворимой части экстракцией органическим растворителем, выход целевого продукта и его термостабильность, т.е. устойчивость против обратного превращения в растворимую модификацию, существенным образом зависит от ффективности. применяемого стабилизаа.

Известен способ получения нерастворимой серы, в котором в качестве стабилизирующего агента применяют перекись водорода (1 .

Однако из-за недостаточно эффективного стабилизирующего действия перекиси водорода выход нерастворимой серы в этом способе не превышает 60%.

Наиболее близким по технической. сущности к предлагаемому является .способ получения нерастворимой серы, включающий стадии нагрева серы выше температуры плавления в присут,ствии галогена или галогенсодержащих веществ как стабилизирующих веществ, последующего резкого охлаждения го рячего расплава серы путем распыления его в воде, отделения охлажденной серы от воды, сушку полученного состава и стадию дезактивации галогена с помощью поверхностно-активных веществ, таких как полиоксиэтиленовые эфиры,алкилфенолы и т.д. 1 21.

Недостатком этого способа является низкий выход нерастворимой серы

60%, а также из-за накопления галогена в целевом продукте необходимо осуществлять его дезактивацию с помощью IIBA. Кроме того, применение в качестве стабилизирующих агентов

2О галогенов нежелательно из-за высокой их токсичности, что вызывает необходимость специальной герметизации .технологической аппаратуры.

Цель изобретения вЂ” разработка такого способа получения нерастворимой серы, который бы обеспечил. высокий выход целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в спсдобе получения нерастворнЗО мой серы. стабилизацию целевого про798033 дукта на стадии охлаждения и экстракции ведут надмуравьиной или надуксусной кислотой.

Кроме того, стабилизацию осуществляют в момент образования указанных кислот при взаимодействии уксусной или муравьиной кислоты с перекисью ,водорода. При этом муравьиную или

"уксусную кислоту из расчета 100Ъ-ной вводят в количестве 1,5-2,0Ъ от веса исходной серы, а перекись водорода

20Ъ-ным избытком от стехиометрически необходийого количества. Экстракцию растворимой серы ведут тетрахлорэтиленом.

Органические надкислоты оказывают эффективное стабилизирующее действие при низких температурах, не превышающих 8доС, когда стабилизация достигается вследствие Селективного окисления атома серы в конце полимерной цепи до сульфоксидной группы, и при высоких температурах вЂ” за счет радикалов, образующихся в результате

:распада надкислоты по схеме

R - С вЂ” и + CO2+ OH 0

О-Он с разрывом перекисной связи -О-О- и выделением устойчивого соединения двуокиси углерода.

При распаде надуксусной и надмуравьиной кислот не образуются ни смолы, загрязняющие готовый продукт, ни продукты распада, которые могли бы вызвать нежелательные побочные реакции при вулканизации каучука.

При этом стабилизацию с помощью надмуравьиной кислоты осуществляют из-за ее неустойчивости в условиях in situ, т.е. в момент образования при взаимодействии перекиси водорода с муравьиной кислотой, добавляемых к охлаждающему агенту на стадии охлаждения расплава серы и к органическому растворителю на стадии отделения экстракцией от нерастворимой серы ее растворимой модификации.

С помощью надуксусной кислоты стабилизацию осуществляют готовым раствором над„ксусной кислоты в инертном органическом растворителе с концентрацией 20 вес.Ъ или в условиях

ip situ при взаимодействии перекиси водорода с уксусной кислотой.

Растворитель, применяемый для отделения от нерастворимой модификации серы ее растворимой части, должен кроме хорошей экстрагирующей способности обеспечивать также высокую скорость и селективность окисления атома серы в конце полимерной цепи до сульфоксида.

Кроме того, температура кипения растворителя должна быть существенно вьиае оптимальной температуры 60OÑ, при которой осуществляется стабилизация окислением надкислотой. Эти требования хорошо удовлетворяет такой растворитель, как тетрахлорэтилен.

Пример 1. 300 r серы сорта

9995 нагревают до 350ОС и выдерживают при этой температуре 30 мин для завершения процесса полимеризации (превращения растворимой серы в нерастворимую). Затем горячий раствор резко охлаждают путем его распыления с помощью форсуночного устройства в воде. Вместе с охлаждающей водой подают надуксусную кислоту в виде

20Ъ-ного раствора в ацетоне в количестве, отвечающем б г, в пересчете на 100Ъ-ную. Массу, застывшую в виде очень мелких зерен, отделяют от воды фильтрацией и затем подвергают экстракции тетрахлорэтиленом. На 300 г полученного продукта загружают 2 л

20 тетрахлорэтилена и 6 г надуксусной кислоты, в пересчете на 100Ъ-ную, в виде 20Ъ-ного раствора,и экстракцию проводят при 70 С и нелрерывном развЂ” мешивании в течение 40 мин, Палее

g5 полученную суспензию отфильтровывают, и продукт высушивают под вакуумом при 50пС.

Получают продукт следующего состаО

Нерастворимая сера 95,1

Зола и другие нелетучие примеси 0,01

Кислотность в пересчете на Н2504 0,01

Растворимая сера 4,88

Выход нерастворимой серы в расчете на исходную серу 76,2Ъ.

Пример 2. Процесс получения нерастворимой серы осуществляют так же, как и в примере 1. Отличие заключается лишь в том, что на стадии охлаждения расплава серы и экстракции вместо надуксусной кислоты вводят

45 муравьиную кислоту в количестве 6,5 г в пересчете на 100Ъ-ную и 6,6 г перекиси водорода в пересчете на 100Ъ-ную.

Получают продукт следующего соста® ва, Ъ:

Нерастворимая сера 94,5

Зола и другие нелетучие примеси 0,01

Кислотность в пересчете на Н 504 0,01

Выход нерастворимой серы 75Ъ.

Применение предлагаемого способа получения нерастворимой серы позволяет по сравнению с известными спо69 собами повысить выход нерастворимой серы до 75-76Ъ, а кроме того, в готовом продукте отсутствуют примеси веществ, которые вызывают нежелательные побочные реакции при вулканизации

$5 каучука.

798033

Формула изобретения

Составитель Л. Темирова

Техред С.Мигунова Корректор E. Папп

Редактор Н. Егорова.

» «l

Заказ 9933/23 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ получения нерастворимой серы, включающий нагрев исходной элементарной серы выше температуры плавления, введение стабилизирующей добавки, резкое охлаждение полученного расплава и отделение растворимой серы экстракцией органическим растворителем, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, стабилизацию последнего на стадии охлаждения и экстракции ведут надмуравьиной или надуксусной кислотой.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что стабилизацию осуществляют в момент образования укаэанных кислот при взаимодействии уксусной или муравьиной кислоты с перекисью водорода.

3. Способ по п.2, о т л и ч а ю шийся тем, что муравьиную или уксусную кислоту из расчета 1003-ной вводят в количестве 1,5-2В от веса исходной серы, а перекись водорода20%-ным избытком от стехиометрически необходимого количества.

4 ° Способ по п.1, о т л и ч а ю « шийся тем, что экстракцию растворимой серы осуществляют тетрахлорэтиленом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент QHA Р 3689227, iS кл. С 01 В 17/12, опублик. 1972.

2. Патент Японии 9 569469, кл. 20 В 29, опублик. 1969.

Способ получения нерастворимой серы и устройство для его осуществления // 2107657

Изобретение относится к способам получения нерастворимой серы и устройству для его осуществления

Способ получения порошкообразной серы // 2111916

Способ получения полимерной серы // 2142406

Изобретение относится к производству полимерной стабилизированной серы, используемой в качестве невыцветающего вулканизирующего агента в резиновой промышленности

Способ получения гранулированной серы // 2171777

Изобретение относится к области химической промышленности и может быть использовано на предприятиях, получающих серу в виде готовой продукции

Способ определения полимерной серы // 2177609

Изобретение относится к области обеспечения аналитического контроля процесса получения полимерной серы

Способ получения полимерной серы // 2263631

Изобретение относится к химической технологии переработки серосодержащих материалов, в частности к способам получения полимерной серы с высокой термостабильностью, используемой в том числе в шинной промышленности

Способ получения полимерной серы // 2056349

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и химической промышленности и может быть использовано для получения полимерной серы, находящей применение в резинотехнической и шинной промышленности

Способ получения полимерной серы // 2076843

Изобретение относится к способам получения термостабильной высокомолекулярной полимерной серы в присутствии активных добавок и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности в качестве невыпотевающего вулканизующего агента

Способ получения нерастворимой серы // 939381

Способ получения нерастворимой серы // 998330