1. Sử dụng mercaptans làm nguyên liệu

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 quá trình tổng hợp này là các amin, ankannolamin, thiolat, ancolat 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, độ màu trở nên thấp hơn và độ màu 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. Loại nhựa này tồn tại ở dạng hạt hoặc dạng hạt trong hệ phản ứng, có độ hòa tan thấp và dễ tái chế, nhưng là tác nhân 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, nhựa này 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 disulfua hữu cơ mức thấp và polysulfua với lưu huỳnh nguyên tố để thu được 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 hiệu quả tốc độ chuyển hóa của các chất phản ứng. Việc áp dụng các chất xúc tác mới này không chỉ làm tăng hiệu quả hàm lượng lưu huỳnh trong chất lưu hóa mà còn mở rộng phạm vi nguyên liệu. 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 công nghiệp hóa.

2. Với olefin và lưu huỳnh

Cơ chế phản ứng của lưu huỳnh và olefin để tổng hợp các chất lưu hóa hữu cơ là các phân tử khi có mặt chất xúc tác, ở một nhiệt độ nhất định, vòng bị vỡ tạo thành các phân tử mạch thẳng, tồn tại trong hệ dưới dạng các gốc tự do, và phản ứng với olefin để tạo ra các chất lưu hóa hữu cơ. Việc tổng hợp các chất lưu hóa hữu cơ được sử dụng rộng rãi nhất từ ​​lưu huỳnh nguyên tố và olefin cũng đã được các học giả đánh giá cao. Bằng sáng chế tiết lộ việc sử dụng lưu huỳnh và isobutylen làm nguyên liệu để tổng hợp chất lưu hóa hữu cơ. Chất lưu hóa hữu cơ được tổng hợp bằng phương pháp này có mùi thấp, ít sản phẩm phụ và không gây ô nhiễm. Tuy nhiên, phương pháp này có yêu cầu khắt khe về điều kiện phản ứng và giá thành cao, không thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp. Bằng sáng chế tiết lộ phản ứng trực tiếp của lưu huỳnh nguyên tố và olefin để tổng hợp chất lưu hóa. Quá trình tổng hợp chất lưu hóa hữu cơ theo phương pháp này tuy đơn giản nhưng có nhiều sản phẩm phụ, mùi khó chịu, một số sản phẩm phụ có tính ăn mòn, gây hư hỏng nặng thiết bị. Trước những vấn đề trên, Sun Laiyin đã đề xuất sử dụng isobutylen làm nguyên liệu để tổng hợp chất lưu hóa hữu cơ dưới áp suất cao. Phương pháp này ít phụ phẩm, ít mùi, hầu như không gây ô nhiễm môi trường, hàm lượng lưu huỳnh cao, nhưng isobutylen không dễ kiếm, giá thành tương đối cao. Ji Yonggang đề xuất sử dụng butene, một sản phẩm phụ có tỷ lệ sử dụng thấp trong quá trình tách butene, làm nguyên liệu để tổng hợp chất lưu hóa. Phương pháp này có quy trình tổng hợp đơn giản, nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền nên giảm được nhiều chi phí sản xuất. Mặc dù một olefin duy nhất được sử dụng làm nguyên liệu để tổng hợp một chất lưu hóa hữu cơ, có thể thu được một số hợp chất có hàm lượng lưu huỳnh khác nhau, nhưng vẫn có vấn đề tỏa nhiệt quá mức khi xúc tác được sunfua hóa trước. Để giải quyết vấn đề này, nhiều học giả đề xuất sử dụng chất lưu hóa hỗn hợp làm xúc tác sunfua, nhưng tỷ lệ từng thành phần của chất lưu hóa hỗn hợp không dễ xác định, giá thành cao, có nhiều phụ phẩm. được sản xuất trong quá trình chủ tọa. Yu Shouzhi sử dụng dầu chưng cất được tạo ra từ quá trình crackinh sáp làm nguyên liệu cho chất lưu hóa hữu cơ tổng hợp. Phương pháp này giải quyết vấn đề giải phóng nhiệt tập trung của một polysulfua đơn lẻ trong quá trình tiền lưu hóa, nhưng sản phẩm có khe hở lớn và tính lưu động kém, cần phải có trước khi lưu hóa. Pha loãng nó. Wang Deqiu đề xuất sử dụng dầu chưng cất làm nguyên liệu để tổng hợp chất lưu hóa hữu cơ. Chất lưu hóa hữu cơ được tổng hợp bằng phương pháp này có hàm lượng lưu huỳnh cao, độc tính thấp, dung sai nhỏ và tính lưu động tốt. Con đường tổng hợp lưu huỳnh, hydro sunfua và olefin làm nguyên liệu sử dụng lưu huỳnh nguyên tố, olefin và hydro sunfua làm nguyên liệu để điều chế các chất lưu hóa hữu cơ.

3. Olefin, halogenua lưu huỳnh

Tổng hợp các chất lưu hóa với olefin và lưu huỳnh halogen hóa làm nguyên liệu là một phương pháp phổ biến trong ngành công nghiệp của nước tôi. Lưu huỳnh halogen hóa và olefin tạo ra chất lưu hóa hữu cơ chứa halogen với sự có mặt của chất xúc tác, sau đó trải qua quá trình khử halogen để thu được chất lưu hóa hữu cơ. Vào đầu thế kỷ này, học giả Trung Quốc Huang Jinxia đã đề xuất sử dụng clorua lưu huỳnh và isobutylen làm nguyên liệu để tổng hợp chất lưu hóa hữu cơ. Chất lưu hóa hữu cơ được tổng hợp bằng phương pháp này có hàm lượng lưu huỳnh cao, độ ổn định cao và độ ăn mòn thấp, nhưng phương pháp này được sử dụng trong quá trình tổng hợp chất lưu hóa hữu cơ. Trong quá trình sản xuất, một lượng lớn khí thải, nước thải, chất lỏng thải sẽ gây ô nhiễm môi trường. Trong những năm gần đây, nhiều tài liệu đã liên tiếp đưa tin về phương pháp cải tiến của lộ trình tổng hợp. Ví dụ, Yang Jingpei đề xuất tổng hợp chất lưu hóa hữu cơ có chứa tạp chất trong hai bước theo một đường ống kín, sau đó thu được chất lưu hóa hữu cơ tinh khiết thông qua các bước tách, khử nước và tinh chế. Quy trình được thực hiện trong một đường ống khép kín, tránh ô nhiễm khí thải và chất lỏng thải ra môi trường. Tuy nhiên, phương pháp này có quy trình tổng hợp phức tạp và yêu cầu thiết bị cao, không thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp. Zhou Bo đề xuất sử dụng hai phương pháp bổ sung lưu huỳnh và phương pháp khử clo để xử lý isobutylen bị lưu huỳnh hóa có chứa nguyên tử clo. Phương pháp này đơn giản hóa các bước quy trình và tiết kiệm chi phí nhưng chu kỳ sản xuất kéo dài. Qi Xiangyang đã đề xuất tái chế chất lỏng thải chứa lưu huỳnh được tạo ra từ phản ứng sulfua hóa và khử clo ở bước thứ hai cho phản ứng khử clo và lưu huỳnh hóa ở bước đầu tiên tiếp theo, không chỉ giảm lượng chất thải lỏng mà còn tiết kiệm chi phí sản xuất. Quy trình tổng hợp mới giải quyết được vấn đề "ba chất thải" và giảm chi phí sản xuất, nhưng đầu tư thiết bị lớn, chu kỳ sản xuất dài và quy trình vận hành phức tạp nên khó ứng dụng công nghiệp.