2-Mercaptobenzothiazool CAS 149-30-4

1. De kernrol in de rubberindustrie

Als kerncomponent van rubbervulkanisatieversnellers neemt MBT een onvervangbare positie in op het gebied van rubberverwerking. Het werkingsmechanisme is het aanzienlijk verbeteren van de fysische eigenschappen van rubberproducten door de vorming van een elastische kruis{1}}structuur met onverzadigde gevulkaniseerde polymeren.

1.1 Zwavelbevorderende eigenschappen
MBT heeft een snelle vulkanisatiebevorderende werking op algemene rubbersystemen zoals natuurrubber (NR), isopreenrubber (IR) en styreenbutadieenrubber (SBR). De kritische temperatuur voor vulkanisatie is zo laag als 120-130 graden.

Bij een typische dosering van 0,5-2 phr kan de treksterkte van rubberproducten met 20% -30% worden verhoogd, en de hardheid met 5-10 Shore A-eenheden. Bij gebruik in combinatie met activatoren zoals zinkoxide en stearinezuur kan de vulkanisatie-efficiëntie met meer dan 40% worden verhoogd en kan het vulkanisatieplateau met 30% worden verlengd, waardoor vroege vulkanisatieverschijnselen effectief worden vermeden.

1.2 Samengesteld promotiesysteem
In het butylrubber (IIR)-systeem is de combinatie van MBT en dithiothiuram (TMTD) in een verhouding van 1:0,5.

Kan de vulkanisatietijd verkorten tot 60% van de traditionele formule, terwijl de luchtdichtheidsindex van het product behouden blijft (minder dan of gelijk aan 0,5 cm ³/(cm ² · 24h · atm)). Een lichtgekleurd rubberproduct met een waterbestendigheid van 720 uur (waterbad van 50 graden) kan worden bereid in de chloorsulfonaatpolyethyleen (CSM) rubbercompound door het te combineren met loodtrisulfaat, dat bijzonder geschikt is voor scheepstechnische afdichtingen.

1.3 Toepassing van latexvulkanisatie
Van natuurlijk rubberlatex,2-Mercaptobenzothiazoolwordt gecombineerd met diethyldithiocarbamaatdiethylamine (ZDC) in een verhouding van 1:1,2 om vulkanisatie bij kamertemperatuur (25 ± 2 graden) te bereiken.

De vulkanisatietijd wordt binnen 8-12 uur gecontroleerd en de treksterkte van het product kan 18-22 MPa bereiken. Dit systeem kan het vulkanisatie-energieverbruik bij de productie van medische rubberen handschoenen met 65% verminderen, terwijl de biocompatibiliteitsindex van het product behouden blijft (cytotoxiciteit kleiner dan of gelijk aan niveau 1).

1.4 Tussenliggende conversiewaarde
MBT kan als belangrijk tussenproduct verschillende krachtige versnellers- afleiden:

De versneller CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazoolsulfonamide) werd bereid door reactie met cyclohexylamine, en de zwavelactiviteit werd 2,5 keer verhoogd
Reageren met morfoline om promotor NOBS (N-oxydiethyleen-2-benzothiazoolsulfonamide) te genereren, met een verlenging van de calcinatietijd van 40%
Het oxidatieproduct MBTS (dibenzothiazooldisulfide) in EPDM-rubber kan de weerstand tegen veroudering door hitte (150 graden x 70 uur) van het product met 50% verbeteren.

2. Innovatieve toepassingen op het gebied van metaalcorrosiepreventie

De thiolgroep (- SH) van MBT vormt een dichte beschermende film op het coherente oppervlak, waardoor elektrochemische corrosie effectief wordt geremd.

2.1 Materiaalbescherming op koperbasis
In het circulerende koelwatersysteem kan, wanneer de concentratie koperionen 0,5 mg/l bereikt, het toevoegen van 5-10 mg/l MBT de corrosiesnelheid van koperen leidingen verlagen van 0,25 mm/a naar 0,03 mm/a. Het werkingsmechanisme is dat het S-atoom in het MBT-molecuul een stabiel vijfledig ringchelaat vormt met Cu ⁺, en dat de dikte van de beschermende film 50-80 nm kan bereiken.

Bij het koperplatingsproces van elektronische componenten kan het gebruik ervan als glansmiddel (0,05-0,10 g/l) de kristallisatie van de koperlaag verfijnen tot 0,5-1,0 μm en de porositeit met 80% verminderen.

2.2 Industriële toepassing van mineraalverwerking
Als flotatiecollector voor sulfide-ertsen kan MBT een terugwinningspercentage van 92% -95% (pH=6-8) voor pyriet bereiken. Het selectieve adsorptiemechanisme is dat de benzothiazoolring in MBT-moleculen een π - d-complexe binding vormt met Fe ² ⁺ op het oppervlak van pyriet, met een adsorptie-energie van -45 kJ/mol.

Bij kopermolybdeenscheidingsflotatie kan het aanpassen van de pH naar 10-11 met kalk de kwaliteit van het molybdeenconcentraat verhogen van 0,8% naar 4,2% en het terugwinningspercentage met 15 procentpunten verbeteren.

2.3 Galvaniserende additieve functie
In het zure koperbekledingssysteem kan MBT, als hulpglansmiddel (0,02-0,05 g/l), de kathodische polarisatie met 15-20 mV verhogen en de kristaloriëntatie en uitlijning van de coating verbeteren tot meer dan 90%. Bij het cyanide-verzilveringsproces kan het toevoegen van 0,5 g/L MBT de hardheid van de zilverlaag verhogen van HV 60 naar HV 120, en de slijtvastheid (Taber 500 g belasting) drie keer verbeteren.

3. Nauwkeurige toepassingen op het gebied van analytische chemie

De coherente chelaatvormende eigenschappen van MBT maken het tot een belangrijk hulpmiddel voor sporencohereranalyse.

3.1 Kleurreactiesysteem
In een ammoniakbufferoplossing met pH=9 vormt MBT een 1:2 rood complex met Ag ⁺, met een molair absorptievermogen van 1,2 × 10 ⁵ L/(mol · cm) en een detectielimiet van 0,02 μg/ml. Het systeem heeft een relatieve standaardafwijking (RSD) van minder dan of gelijk aan 2,5% en een terugwinningspercentage van 98% -102% bij de bepaling van het kwikgehalte in galvanisch afval. Het gele complex gevormd met Pb ² ⁺ (λ max=410 nm) kan de bepalingsgrens van lood verlagen tot 0,5 μg/g bij ertsanalyse.

3.2 Extractie- en scheidingstechnologie
In het systeem van propanol-natriumchloride-water (volumeverhouding 3:1:6) wordt het complex gevormd door2-mercaptobenzothiazoolen SnCl₂ heeft een verdelingscoëfficiënt van 1500 voor Rh ³ ⁺. Dit systeem kan het terugwinningspercentage van rhodium verhogen van 65% naar 92% en een zuiverheid van 99,95% bereiken bij de coherer-scheiding van platinagroepen. Bij de behandeling van kopersmeltwater kan het MBT Cu ² ⁺-complex kwantitatief worden geadsorbeerd door ionenuitwisselingshars (type D401) met een desorptiesnelheid groter dan of gelijk aan 95%.

3.3 Elektrochemische sensoren
Gebaseerd op een MBT-gemodificeerde glasachtige koolstofelektrode, is het lineaire bereik voor het detecteren van Cd ² ⁺ 1 × 10 ⁻⁸ -1 × 10 ⁻⁵ mol/L, en de detectielimiet is 3 × 10 ⁻⁹ mol/L. Bij het monitoren van zware coherenters in zeewater is de responsafwijking van de sensor na continu gebruik gedurende 30 dagen minder dan of gelijk aan 5%, en het anti-interferentievermogen (selectiviteitscoëfficiënt voor Zn ² ⁺ en Pb ² ⁺) bereikt de orde van 10 ³.

4. Andere speciale toepassingsgebieden

4.1 Kleurstofindustrie
MBT en 1-amino-4-nitroantrachinon kunnen in DMF worden gerefluxt om Disperse Brilliant Red S-GL (CI Disperse Red 121) te produceren. Onder verfomstandigheden bij hoge temperatuur en hoge druk bij 130 graden heeft de kleurstof een kleurstofopname van 96% op polyestervezels en een kleurechtheid (ISO 105-B02) van groter dan of gelijk aan 4 niveaus. De benzothiazoolgroep vormt in zijn moleculaire structuur waterstofbruggen en van der Waals-krachten met vezels, waardoor de kleurstof een uitstekende versterking en compatibiliteit krijgt.

4.2 Opto-elektronische materialen
De fotodetector vervaardigd door MBT en CdS quantum dots-composiet vertoont een aan/uit-verhouding van 10 ⁴ en een responstijd (τ r/τ f) van 120/150 μs onder 365 nm verlichting. Dit materiaal heeft een gevoeligheid die drie keer hoger is dan die van pure CdS-apparaten op het gebied van ultraviolette detectie, en een afname van twee ordes van grootte bij donkerstroom. Het bandmatchingsmechanisme ligt in de vorming van een potentiële barrière van 0,5 eV tussen het LUMO-energieniveau van MBT (-3,2 eV) en het geleidingsbandenergieniveau van CdS (-3,7 eV), waardoor de scheiding van foto-gegenereerde dragers effectief wordt bevorderd.