Lấy mercaptan làm nguyên liệu thô
Mercaptans là một trong những nguyên liệu chính để tổng hợp chất lưu hóa . Mercaptan có thể phản ứng với oxi dưới tác dụng của hiđroxit của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ để thu được chất lưu hóa. Nó cũng có thể được trộn với lưu huỳnh nguyên tố làm nguyên liệu để tổng hợp chất lưu hóa hữu cơ dưới tác dụng của chất xúc tác bazơ.
Các chất xúc tác sớm nhất được sử dụng trong lộ trình tổng hợp này là amin, ankannolamin, thiolat, rượu và bazơ vô cơ. Tuy nhiên, việc sử dụng các loại xúc tác này có những nhược điểm như năng suất thấp, độ tinh khiết của sản phẩm thấp, mùi khó chịu. Vì vậy, việc nghiên cứu các chất xúc tác mới là trọng tâm của lộ trình tổng hợp này. Việc thay thế ôxít alkylen cho nhóm ôxít olefin trong chế phẩm sẽ cải thiện hơn nữa sản lượng polysulfua, sắc độ trở nên thấp hơn và sắc độ nhỏ hơn hoặc bằng và sản phẩm không có mùi khó chịu hoặc độ đục. Một số học giả bắt đầu sử dụng nhựa thông như một chất xúc tác. Người ta đề xuất sử dụng nhựa trao đổi anion hữu cơ có chứa nhóm amoni hydroxit bậc bốn hoặc nhóm amin bậc ba làm chất xúc tác. Nhựa này tồn tại trong hệ phản ứng dưới dạng hạt hoặc bidentate, có độ hòa tan thấp và dễ tái chế, nhưng là chất lưu hóa hữu cơ Hiệu suất không cao.
Để giải quyết vấn đề này, một nghiên cứu đã được thực hiện, và một loại nhựa có một hoặc một dạng đã được đề xuất làm chất xúc tác. Loại nhựa này có cấu trúc macroporous liên kết chéo cao. So với nhựa dạng gel, nó có hoạt tính xúc tác lớn hơn trong quá trình phản ứng và có thể làm tăng hiệu quả sản lượng của các chất lưu hóa hữu cơ. Aretz đề xuất sử dụng nhựa polystyrene-divinylbenzene-chứa các nhóm cơ và ty thể làm chất xúc tác. Loại nhựa này có thể phản ứng các disulfua hữu cơ và polysulfua hữu cơ mức thấp với lưu huỳnh nguyên tố để thu được các polysulfua mức cao.
Ngoài ra, nhựa cũng có thể phản ứng các chất lưu hóa hữu cơ cấp cao với mercaptan để thu được polysulfua cấp thấp hơn. Nhựa tồn tại trong chất lỏng phản ứng ở dạng viên hoặc hạt, và dễ dàng tách ra sau khi phản ứng hoàn thành. Fremi đã phát triển một loại nhựa dựa trên polystyrene-divinylbenzene được nhóm với ethylenediamine hoặc polyvinylpolyamine. Chất xúc tác này có thể làm tăng tốc độ chuyển hóa của các chất phản ứng một cách hiệu quả.
Việc áp dụng các chất xúc tác mới này không chỉ làm tăng một cách hiệu quả hàm lượng lưu huỳnh trong chất lưu hóa mà còn mở rộng phạm vi nguyên liệu thô. Quan trọng hơn, nó khắc phục được những khuyết điểm của xúc tác truyền thống như năng suất thấp, độ tinh khiết của sản phẩm thấp, mùi khó chịu. Tuy nhiên, việc tổng hợp chất xúc tác mới rất phức tạp, chi phí nguyên liệu quá cao, một số nguyên liệu thô không dễ kiếm và không dễ ứng dụng trong công nghiệp.