2-Меркаптобензотиазол CAS 149-30-4

1. Основная роль в резиновой промышленности

Являясь основным компонентом ускорителей вулканизации резины, МВТ занимает незаменимое место в области переработки резины. Механизм его действия заключается в значительном улучшении физических свойств резиновых изделий за счет формирования эластичной сшитой структуры с ненасыщенными вулканизированными полимерами.

1.1 Свойства, способствующие сульфурированию
МБТ оказывает эффект, способствующий быстрой вулканизации, на обычные каучуковые системы, такие как натуральный каучук (NR), изопреновый каучук (IR) и бутадиен-стирольный каучук (SBR). Критическая температура вулканизации составляет 120-130 градусов.

При типичной дозировке 0,5-2 ч.ч. прочность резиновых изделий на разрыв можно увеличить на 20-30%, а твердость - на 5-10 единиц Шора А. При использовании в сочетании с активаторами, такими как оксид цинка и стеариновая кислота, эффективность вулканизации может быть увеличена более чем на 40%, а плато вулканизации может быть продлено на 30%, что эффективно позволяет избежать явлений ранней вулканизации.

1.2 Комплексная система продвижения
В системе бутилкаучука (БИК) используется комбинация МБТ и дитиотиурама (ТМТД) в соотношении 1:0,5.

Может сократить время вулканизации до 60% по сравнению с традиционной формулой, сохраняя при этом индекс воздухонепроницаемости продукта (менее или равный 0,5 см³/(см² · 24ч · атм)). Светлое резиновое изделие с водостойкостью 720 часов (водяная баня 50 градусов) может быть изготовлено из резиновой смеси хлорсульфированного полиэтилена (CSM) путем объединения ее с трисульфатом свинца, что особенно подходит для уплотнений морской техники.

1.3 Применение латексной вулканизации
Из натурального латекса,2-меркаптобензотиазолобъединяют с диэтилдитиокарбаматом диэтиламином (ZDC) в соотношении 1:1,2 для достижения комнатной температуры вулканизации (25±2 градуса).

Время вулканизации контролируют в пределах 8-12 часов, а предел прочности изделия может достигать 18-22 МПа. Данная система позволяет на 65% снизить затраты энергии на вулканизацию при производстве медицинских резиновых перчаток, сохраняя при этом индекс биосовместимости продукта (цитотоксичность меньше или равна уровню 1).

1.4 Промежуточная ценность конверсии
MBT, как ключевой промежуточный продукт, может создавать различные высокоэффективные ускорители:

Ускоритель CZ (N-циклогексил-2-бензотиазолсульфонамид) получен реакцией с циклогексиламином, активность сульфуризации увеличена в 2,5 раза.
Реакция с морфолином с образованием промотора NOBS (N-оксидиэтилен-2-бензотиазолсульфонамида) с увеличением времени прокаливания на 40%.
Продукт окисления MBTS (дибензотиазолдисульфид) в каучуке EPDM может улучшить стойкость продукта к тепловому старению (150 градусов × 70 часов) на 50%.

2. Инновационные применения в области предотвращения коррозии металлов.

Тиоловая группа (- SH) МБТ образует плотную защитную пленку на поверхности когерера, эффективно ингибируя электрохимическую коррозию.

2.1 Защита материалов на основе меди
В системе оборотного охлаждающего водоснабжения, когда концентрация ионов меди достигает 0,5 мг/л, добавление 5-10 мг/л МБТ позволяет снизить скорость коррозии медных труб с 0,25 мм/год до 0,03 мм/год. Механизм действия заключается в том, что атом S в молекуле МБТ образует с Cu ⁺ стабильный пятичленный кольцевой хелат, а толщина защитной пленки может достигать 50-80 нм.

В процессе меднения электронных компонентов его использование в качестве осветлителя (0,05-0,10 г/л) позволяет уменьшить кристаллизацию медного слоя до 0,5-1,0 мкм и снизить пористость на 80%.

2.2 Промышленное применение переработки полезных ископаемых
В качестве флотационного собирателя сульфидных руд МБТ может обеспечить степень извлечения пирита 92% -95% (рН=6-8). Механизм селективной адсорбции заключается в том, что бензотиазольное кольцо в молекулах МБТ образует π - d комплексную связь с Fe² ⁺ на поверхности пирита, с энергией адсорбции -45 кДж/моль.

При флотационном отделении меди и молибдена доведение рН до 10-11 известью позволяет повысить сортность молибденового концентрата с 0,8% до 4,2% и повысить степень извлечения на 15 процентных пунктов.

2.3 Функция гальванических добавок
В кислой системе меднения МВТ в качестве вспомогательного отбеливателя (0,02-0,05 г/л) может увеличить катодную поляризацию на 15-20 мВ и улучшить ориентацию кристаллов и выравнивание покрытия более чем на 90%. В процессе цианидного серебрения добавление 0,5 г/л МБТ позволяет повысить твердость слоя серебра с HV 60 до HV 120 и улучшить износостойкость (нагрузка Табера 500 г) в три раза.

3. Точные приложения в области аналитической химии.

Свойства когерерного хелатирования МБТ делают его важным инструментом для анализа когереров следов.

3.1 Система цветных реакций
В аммиачном буферном растворе с pH =9 МБТ образует красный комплекс 1:2 с Ag ⁺ с молярной поглощательной способностью 1,2 × 10 ⁵ л/(моль · см) и пределом обнаружения 0,02 мкг/мл. Система имеет относительное стандартное отклонение (RSD) менее или равное 2,5% и степень восстановления 98%-102% при определении содержания ртути в отходах гальванического производства. Желтый комплекс, образующийся с Pb² ⁺ (λ max=410 нм), позволяет снизить предел определения свинца до 0,5 мкг/г при анализе руды.

3.2 Технология экстракции и разделения
В системе пропанол-натрий-хлорид-вода (объемное соотношение 3:1:6) образуется комплекс2-меркаптобензотиазола SnCl ₂ имеет коэффициент распределения 1500 для Rh ³ ⁺. Эта система может увеличить степень извлечения родия с 65% до 92% и достичь чистоты 99,95% при разделении когереров платиновых групп. При очистке сточных вод медеплавильного производства комплекс MBT Cu² ⁺ может быть количественно адсорбирован ионообменной смолой (типа D401) со степенью десорбции не менее 95%.

3.3 Электрохимические датчики
На основе модифицированного МБТ стеклоуглеродного электрода линейный диапазон обнаружения Cd² ⁺ составляет 1 × 10 ⁻⁸ -1 × 10 ⁻⁵ моль/л, а предел обнаружения 3 × 10 ⁻⁹ моль/л. При мониторинге тяжелых когереров в морской воде отклонение срабатывания датчика после непрерывной работы в течение 30 суток составляет Меньше или равно 5%, а помехозащищенность (коэффициент селективности по Zn²⁺ и Pb²⁺) достигает порядка 10³.

4. Другие области специального применения.

4.1 Красильная промышленность
МБТ и 1-амино-4-нитроантрахинон можно кипятить с обратным холодильником в ДМФ для получения дисперсного бриллиантового красного S-GL (CI Disperse Red 121). В условиях крашения при высокой температуре и высоком давлении при 130 градусах степень поглощения красителя полиэфирными волокнами составляет 96%, а стойкость окраски (ISO 105-B02) превышает или равна 4 уровням. Бензотиазольная группа в ее молекулярной структуре образует водородные связи и силы Ван-дер-Ваальса с волокнами, придавая красителю превосходные свойства и совместимость.

4.2. Оптоэлектронные материалы.
Фотодетектор, изготовленный из композита квантовых точек MBT и CdS, имеет соотношение включения/выключения 10 ⁴ и время отклика (τ r/τ f) 120/150 мкс при освещении 365 нм. Этот материал имеет чувствительность в три раза выше, чем устройства на чистом CdS, в области обнаружения ультрафиолета и снижение темнового тока на два порядка. Механизм согласования зон заключается в формировании потенциального барьера величиной 0,5 эВ между энергетическим уровнем LUMO MBT (-3,2 эВ) и уровнем энергии зоны проводимости CdS (-3,7 эВ), что эффективно способствует разделению фотогенерированных носителей.