聚硫膠交聯劑活性二氧化錳及其生產方法

專利名稱：：聚硫膠交聯劑活性二氧化錳及其生產方法
技術領域：
：本發明涉及二氧化錳，具體為聚硫膠交聯劑活性二氧化錳及其生產方法。
背景技術：
：中空玻璃是由兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的制品。它是1865年由美國人斯坦弗遜(T.D.Stefson)發明，隨后在歐美發達國家得到推廣和應用。經過100多年的發展，中空玻璃先后經歷了焊接法、熔接法和膠接法等生產形式，目前以膠接法為主要生產形式。聚硫密封膠是最早用于中空玻璃的彈性密封材料。聚硫密封膠，它是一種防水性能很穩定的產品，是以分子末端具有-SH基，分子鏈中具有-SS-鍵的液態聚硫橡膠為主劑(A組分)，以金屬過氧化物為主要成分的固化劑即交聯劑(B組分)的雙組份型密封材料，兩個組份按給定的比例混合后，經常溫固化形成橡膠狀彈性體。其中，A組分為灰白色均勻膏狀物，B組分為黑色均勻膏狀物；其混合比例一般為A:B二100"0100:14(質量比)。聚硫膠一般采用活性二氧化錳進行催化交聯固化，聚硫膠用活性二氧化錳的交聯固化機理是由A組分中的液體聚硫橡膠(R-SH)和B組分中的交聯劑(金屬氧化物等)發生化學反應成為網狀結構的彈性體，其化學反應式為2R-SH+Mn02~RSSR~+MnO+H20。現有的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳，一般采用高錳酸鉀與硫酸錳反應制得，但現有的聚硫膠用活性二氧化錳產品在成膠后聚硫膠的彈性不夠理想，固化后膠的斷面有氣孔，會影響后期壽命及氣密性。
發明內容本發明要解決的技術問題是針對現有技術中以高錳酸鉀及硫酸錳為原料制取活性二氧化錳存在的不足，提供一種以氧化錳礦為原料制取的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳及其生產方法，該方法生產成本低，制得的產品穩定性好。本發明聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法取氧化錳礦粉加煤粉煅燒，煅燒過的礦粉以稀硫酸浸取，浸取液過濾，濾餅加水溶解后調節pH值為910，再依次加入硫酸錳及雙氧水處理，過濾，干燥，即得。優選的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法為包括以下步驟1)取氧化錳礦粉加煤粉在40060(TC條件下煅燒0.53h;2)煅燒過的礦粉以l2mol/L的硫酸在608(TC條件下浸取，過濾，得到濾餅；3)濾餅加水溶解后以氫氧化鈉調節pH值至910，再依次加入硫酸錳及雙氧水處理，過濾，濾渣干燥，即得。上述生產方法，其步驟1)中，所述氧化錳礦粉的含錳量為2035%(w/w)，對于其含鐵量，以<15%(w/w)為宜；具體可為錳含量和鐵含量在上述范圍內的硬錳礦、軟錳礦或鐵錳礦等經粉碎后的礦粉；所述氧化錳礦粉的粒度為200目以下，優選300目以下；所述煤粉的含碳量>85%(w/w)，其加入量為氧化錳礦粉原料重量的0.55%，優選12%;所述煤粉的粒度為100目以下；所述焙燒溫度優選為40050(TC，時間優選為0.5lh;焙燒好的物料一般冷卻到80°C以下再進行下一步驟的浸取。步驟2)中，浸取時的液固重量比為510:1，優選8:1;浸取時間為l2h;酸浸取可以溶出礦物中的部分錳及其他雜質元素，增加礦物的空隙率。浸取完成后一般采用板框壓濾機過濾，過濾后的酸液可重復使用。步驟3)中，水的加入量以氧化錳礦粉原料重量的57倍為宜；所述硫酸錳的加入量為氧化錳礦粉原料重量的35%;所述加入的雙氧水的摩爾量與加入的硫酸錳的摩爾量相同；以工業上常使用的25%的雙氧水溶液計算，它加入的重量為硫酸錳加入量的0.8倍，考慮到可能存在的損耗，它的加入量以硫酸錳加入量的0.81.2倍較為合適；加入硫酸錳后攪拌，反應2050min，之后再加入雙氧水，攪拌，反應2050min后，過濾，得到的濾渣在不高于20(TC的溫度條件下干燥，即得到聚硫膠交聯劑活性二氧化錳產品；為方便后續使用，可將干燥后的濾渣粉碎至200目以下存放，優選粉碎至300目以下。本發明還包括上述生產方法制得的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳。與現有技術相比，本發明提供的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳，使得成膠后聚硫膠的彈性好，產品穩定性好；固化后膠的斷面不存在氣孔，氣密性好；且其制備工藝簡單，加入硫酸錳及雙氧水反應生成的活性錳進一步填充顆粒表面空隙，使得產品的活性得到進一步提高；浸取后的酸液經補充酸液后可重復使用，生產成本低。具體實施方式-下面以桂林恭城采集的氧化錳礦為例對本發明作進一步說明，但本發明不局限于這些實施例。將采集的氧化錳礦磨細至200目，其化學成分見表1。表1恭城礦元素成分表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例1取恭城氧化錳礦粉100Kg與粉碎到100目的無煙煤粉(含碳量88%，w/w)0.5Kg混合，將混合均勻的物料置于反應爐內，在40(TC條件下焙燒3h，煅燒過的礦粉以濃度為lmol/L的硫酸(液固比為10:1)在60。C浸取120min，板框壓濾機過濾，所得濾餅加500Kg水攪拌均勻后用氫氧化鈉調節該體系的P^9.0，加入硫酸錳3kg，攪拌反應30min，再加入25%的雙氧水溶液3.6kg，繼續攪拌反應30min后，過濾，用少量水洗滌濾渣，除去殘存的硫酸根，20(TC溫度下干燥后，取出粉碎到300目，得產品82Kg。實施例2取恭城氧化錳礦粉100Kg與粉碎到200目的煤粉(含碳量85%，w/w)5Kg混合，將混合均勻的物料置于反應爐內，在50(TC條件下焙燒3h，煅燒過的礦粉以濃度為2mol/L的硫酸(液固比為5:1)在8(TC浸取60min，板框壓濾機過濾，所得濾餅加700Kg水攪拌均勻后用氫氧化鈉調節該體系的pHi.5，加入硫酸錳5kg，攪拌反應40min，再加入25%的雙氧水溶液4kg，繼續攪拌反應20min后，過濾，用少量水洗滌濾渣，IO(TC溫度下干燥后，取出，得產品84Kg。實施例3取恭城氧化錳礦粉100Kg與粉碎到300目的煤粉(含碳量90%，w/w)0.5Kg混合，將混合均勻的物料置于反應爐內，在60(TC條件下焙燒0.5h，煅燒過的礦粉以濃度為lmol/L的硫酸(液固比為8:1)在7(TC浸取180min，過濾，所得濾餅加600Kg水攪拌均勻后用氫氧化鈉調節該體系的PH=10.0，加入硫酸錳2kg，攪拌反應30min，再加入25%的雙氧水溶液2kg，繼續攪拌反應30min后，過濾，用少量水洗滌濾渣，8(TC溫度下干燥后，取出粉碎到200目，得產品81Kg。實驗例l.l實驗材料:聚硫膠A組分(北京明信中空玻璃材料有限公司生產)，未加活性二氧化錳的聚硫膠B組分(北京明信中空玻璃材料有限公司配制)，JJ200型精密電子天平(常熟雙杰測試儀器廠)，小型對滾機(新鄉和利時機械有限公司)，TH200邵氏硬度計(北京時代之峰科技有限公司)1.2實驗方法1.2.1實施例1制得的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳進行成膠試驗步驟如下(1)在電子天平上(準確到O.Ol)稱量好8g未加活性二氧化錳的聚硫膠B組分，以及2g實施例1制得的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳備用；(2)將上述稱好的物料在小型對滾機上進行對滾混合，得到對滾好的B組分；(3)準確稱取對滾好的B組分后，再稱取相當于B組分10倍重量的A組分；(4)將A、B組分混合均勻后，記錄打膠及表干時間；2小時以后，將成膠體切片，測量膠體強度。1.2.2實施例2制得產品和實施例3制得產品的成膠試驗方法同上。1.3實驗結果本發明實施例1、2和3所制得產品進行成膠試驗的結果如表1所示表l:實驗結果^^^^^實施例1實施例2實施例3打膠時間(min)302520表干時間(min)4038303小時邵氏硬度(度HA)12111224小時邵氏度(度HA)323535權利要求1、聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法，其特征在于取氧化錳礦粉加煤粉煅燒，煅燒過的礦粉以稀硫酸浸取，浸取液過濾，濾餅加水溶解后調節pH值為9～10，再依次加入硫酸錳及雙氧水處理，過濾，干燥，即得。2、根據權利要求1所述的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法，其特征在于包括以下步驟1)取氧化錳礦粉加煤粉在40060(TC條件下煅燒0.53h;2)煅燒過的礦粉以12mol/L的硫酸在608(TC條件下浸取，過濾，得到濾餅；3)濾餅加水溶解后以氫氧化鈉調節pH值至910，再依次加入硫酸錳及雙氧水處理，過濾，濾渣干燥，即得。3、根據權利要求2所述的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法，其特征在于所述氧化錳礦粉的含錳量為2035%(重量)。4、根據權利要求2所述的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法，其特征在于所述氧化錳礦粉的粒度為200目以下。5、根據權利要求2所述的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法，其特征在于所述煤粉的含碳量>85%(重量)，其加入量為氧化錳礦粉原料重量的0.55%。6、根據權利要求2所述的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法，其特征在于所述煤粉的粒度為100目以下。7、根據權利要求2所述的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法，其特征在于步驟2)中，浸取時的液固重量比為510:1，浸取時間為12h。8、根據權利要求2所述的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法，其特征在于步驟3)中，所述硫酸錳的加入量為氧化錳礦粉原料重量的35%。9、根據權利要求2所述的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法，其特征在于所述加入的雙氧水的物質的量與加入的硫酸錳的物質的量相同。10、權利要求19中任何一項所述聚硫膠交聯劑活性二氧化錳的生產方法制得的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳。全文摘要本發明將公開聚硫膠交聯劑活性二氧化錳及其生產方法。它是取氧化錳礦粉加煤粉煅燒，煅燒過的礦粉以稀硫酸浸取，浸取液過濾，濾餅加水溶解后調節pH值為9～10，再依次加入硫酸錳及雙氧水處理，過濾，干燥，即得到聚硫膠交聯劑活性二氧化錳。與現有技術相比，本發明提供的聚硫膠交聯劑活性二氧化錳，作為聚硫膠B組分的固化劑與聚硫膠A組分在成膠后聚硫膠的彈性好，產品穩定性好；固化后膠的斷面不存在氣孔，氣密性好；且其制備工藝簡單，加入硫酸錳及雙氧水反應生成的活性錳進一步填充顆粒表面空隙，使得產品的活性得到進一步提高；浸取后的酸液經補充酸液后可重復使用，生產成本低。文檔編號C01G45/02GK101475220SQ20091011384公開日2009年7月8日申請日期2009年1月22日優先權日2009年1月22日發明者朱國才,李學軍,闕祥云申請人:桂林市孟泰礦產技術開發有限責任公司