Спосіб отримання кополімерної сірки

Винахід стосується хімічної технології, зокрема способів отримання кополімерної сірки, що використовується як вулканізуючий агент в гумотехнічній і шинній галузях промисловості, а також як компонент дорожніх покрить. Відомий спосіб отримання кополімерної сірки, згідно якого для стабілізації сірки в її розплав вводять при температурі 140-1500С 0,3% брому і нагрівають останній (розплав) до 390-3950С з подальшим охолодженням в форсуночному диспергаторі. Після цього проводять стадії кристалізації, помелу і екстракції органічними розчинниками. Отриманий продукт відфільтровують та подають на сушку, а відпрацьований розчинник поступає на регенерацію [1]. Недоліки відомого способу полягають в необхідності проведення стадій кристалізації, помелу і екстракції, що ускладнює технологічний процес, а також призводить до забруднення довкілля. Найближчим технічним рішенням до запропонованого є спосіб отримання кополімерної сірки шляхом взаємодії сірки з дициклопентадієном. Згідно відомого способу реакцію взаємодії сірки з дициклопентадієном ведуть в автоклаві при перемішуванні у водному середовищі при температурі 120-2000С [2]. Проте здійснення процесу кополімеризації сірки дициклопентадієном під тиском з використанням автоклаву потребує додаткових затрат на дороге обладнання, що ускладнює технологічний процес і сприяє його дорожчанню. Використання у відомому способі для кополімеризації сірки автоклаву з перемішуючим пристроєм мішалкою не забезпечує повного і рівномірного перемішування вихідних компонентів внаслідок того, що біля стінок реактора перемішування буде гіршим, ніж біля осі мішалки за рахунок утворення "застійних" зон, що впливає на інтенсивність процесу перемішування в цілому. Також нерівномірним буде перемішування і по висоті. Окрім того, через ущільнення корпусу автоклаву з мішалкою відбуваються втрати дициклопентадієну, що призводить до забруднення довкілля і неточних розрахунків оптимального співвідношення сірки і дициклопентадієну, що впливає на економічність процесу і якість отриманого продукту внаслідок того, що надлишок дициклопентадієну забруднює отриманий продукт, а його нестача не забезпечує повної взаємодії сірки. Також здійснення процесу взаємодії сірки з дициклопентадієном у водному середовищі потребує значних витрат води, які перевищують витрати сірки ~в 6 раз, що сприяє значним затратам енергії на стадію охолодження великої кількості води і викликає необхідність у введенні додаткової стадії для видалення вологи з отриманого продукту, зокрема стадії фільтрації і сушки при температурі 45-500С, що також ускладнює технологічний процес і впливає на його економічність. В основу винаходу покладено завдання вдосконалення технології отримання кополімерної сірки шляхом зміни технологічних умов та параметрів процесу кополімеризації сірки, що спрощує і здешевлює технологічний процес, зменшує забруднення довкілля, а також підвищує ефективність і економічність способу в цілому. Покладене завдання вирішується тим, що в способі отримання кополімерної сірки шляхом взаємодії сірки з дициклопентадієном, згідно з винаходом, дициклопентадієн змішують з сіркою у співвідношенні сірки до дициклопентадієну 5:1¸6:1, отриману суміш нагрівають до 130-1400С і ведуть процес кополімеризації при постійному перемішуванні протягом 20-35хв., причому перемішування сірки з дициклопентадієном здійснюють в герметичному апараті, який обертається навколо своєї осі і заповнений перемішуючими елементами. Як перемішуючі елементи використовують металічні шари, стержні та ін. При співвідношенні сірки до дициклопентадієну