聚苯乙烯接枝包覆硫黃微膠囊的制備與表征

陶 磊，宗成中

（青島科技大學(xué) 橡塑材料與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266042）

硫黃作為一種重要的橡膠助劑，廣泛應(yīng)用于各種通用橡膠以及某些特種橡膠制品的生產(chǎn)中。在一定的工藝條件下，硫黃生成自由基與橡膠大分子鏈發(fā)生反應(yīng)，形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，顯著提高了橡膠的硬度、強(qiáng)度、彈性及耐磨等性能[1]。但是單獨(dú)使用硫黃時(shí)，如果硫黃用量過大，由于其在膠料中的溶解度缺陷，在混煉膠或硫化膠停放階段，部分已分散的硫黃會(huì)重新析出到膠料表面，造成“噴霜”，嚴(yán)重影響輪胎和橡膠制品的使用性能[2-4]。研究人員雖然提出制備不溶性硫黃，但是由于制備過程的復(fù)雜性以及高危險(xiǎn)、高成本等問題，促使人們探究一種新產(chǎn)品來解決以上問題[5-6]。

硫黃微膠囊是指在硫黃粒子表面包覆一種無機(jī)或有機(jī)殼材的復(fù)合材料，其在橡膠混煉階段能有效地包覆硫黃并使其良好的分散于混煉膠中，達(dá)到硫黃熔點(diǎn)溫度以上時(shí)釋放硫黃參與膠料的硫化進(jìn)程。該產(chǎn)品能夠解決普通硫黃的噴霜問題，還可避免不溶性硫黃制備過程的高成本、高危險(xiǎn)、高能耗等問題，具有很好的發(fā)展前景。目前，國內(nèi)外也做了一些前期工作，如K.H.Menting等[7]和J.Monika等[8]分別用噴霧干燥等方法制備了聚乙烯醇等材料包覆的硫黃微膠囊，但是包覆效率和熱穩(wěn)定性都很低；岳敏等[9]提出硫黃微膠囊的概念并成功利用溶膠凝膠法制備了硫黃微膠囊；李杰等[10-11]分別用原位聚合法制備了聚脲殼材硫黃微膠囊和蜜胺樹脂硫黃微膠囊。……