2-Mercaptobenzotiazol CAS 149-30-4

1. O papel central na indústria da borracha

Como componente central dos aceleradores de vulcanização de borracha, o MBT ocupa uma posição insubstituível no campo de processamento de borracha. Seu mecanismo de ação é melhorar significativamente as propriedades físicas dos produtos de borracha, formando uma estrutura elástica-reticulada com polímeros vulcanizados insaturados.

1.1 Propriedades promotoras de sulfurização
O MBT tem um efeito promotor de rápida vulcanização em sistemas de borracha em geral, como borracha natural (NR), borracha de isopreno (IR) e borracha de estireno butadieno (SBR). A temperatura crítica para a vulcanização é tão baixa quanto 120-130 graus.

Em uma dosagem típica de 0,5-2 phr, a resistência à tração dos produtos de borracha pode ser aumentada em 20% -30% e a dureza pode ser aumentada em 5-10 unidades Shore A. Quando usado em combinação com ativadores como óxido de zinco e ácido esteárico, a eficiência da vulcanização pode ser aumentada em mais de 40% e o platô de vulcanização pode ser estendido em 30%, evitando efetivamente fenômenos de vulcanização precoce.

1.2 Sistema de promoção composto
No sistema de borracha butílica (IIR), a combinação de MBT e ditiotiuram (TMTD) na proporção de 1:0,5.

Pode encurtar o tempo de vulcanização para 60% da fórmula tradicional, mantendo o índice de estanqueidade do produto (menor ou igual a 0,5 cm³/(cm² · 24h · atm)). Um produto de borracha de cor clara com resistência à água de 720 horas (banho-maria de 50 graus) pode ser preparado no composto de borracha de polietileno clorossulfonado (CSM), combinando-o com trissulfato de chumbo, que é particularmente adequado para vedações de engenharia naval.

1.3 Aplicação de vulcanização de látex
Em látex de borracha natural,2-Mercaptobenzotiazolé combinado com dietilditiocarbamato dietilamina (ZDC) em uma proporção de 1:1,2 para atingir a vulcanização à temperatura ambiente (25 ± 2 graus).

O tempo de vulcanização é controlado dentro de 8 a 12 horas e a resistência à tração do produto pode atingir 18 a 22 MPa. Este sistema pode reduzir em 65% o consumo de energia de vulcanização na produção de luvas médicas de borracha, mantendo o índice de biocompatibilidade do produto (citotoxicidade menor ou igual ao nível 1).

1.4 Valor de conversão intermediário
O MBT, como intermediário principal, pode derivar vários aceleradores de alto-desempenho:

O acelerador CZ (N-ciclohexil-2-benzotiazol sulfonamida) foi preparado pela reação com ciclohexilamina, e a atividade de sulfurização foi aumentada em 2,5 vezes
Reagindo com morfolina para gerar o promotor NOBS (N-oxidietileno-2-benzotiazol sulfonamida), com extensão de 40% no tempo de calcinação
O produto de oxidação MBTS (dissulfeto de dibenzotiazol) em borracha EPDM pode melhorar a resistência ao envelhecimento térmico (150 graus × 70h) do produto em 50%.

2. Aplicações inovadoras no campo da prevenção da corrosão metálica

O grupo tiol (- SH) do MBT forma uma película protetora densa na superfície do coesor, inibindo efetivamente a corrosão eletroquímica.

2.1 Proteção de materiais à base de cobre
No sistema de circulação de água de resfriamento, quando a concentração de íons de cobre atinge 0,5 mg/L, a adição de 5-10 mg/L de MBT pode reduzir a taxa de corrosão dos tubos de cobre de 0,25 mm/a para 0,03 mm/a. O mecanismo de ação é que o átomo S na molécula MBT forma um quelato de anel estável de cinco membros com Cu⁺, e a espessura da película protetora pode atingir 50-80 nm.

No processo de revestimento de cobre de componentes eletrônicos, usá-lo como abrilhantador (0,05-0,10 g/L) pode refinar a cristalização da camada de cobre para 0,5-1,0 μm e reduzir a porosidade em 80%.

2.2 Aplicação industrial de processamento mineral
Como coletor de flotação para minérios de sulfeto, o MBT pode atingir uma taxa de recuperação de 92% -95% (pH=6-8) para pirita. O mecanismo de adsorção seletiva é que o anel benzotiazol nas moléculas de MBT forma uma ligação complexa π - d com Fe ² ⁺ na superfície da pirita, com uma energia de adsorção de -45 kJ/mol.

Na flotação por separação de cobre e molibdênio, ajustar o pH para 10-11 com cal pode aumentar o teor do concentrado de molibdênio de 0,8% para 4,2% e melhorar a taxa de recuperação em 15 pontos percentuais.

2.3 Função aditiva de galvanoplastia
No sistema de revestimento de cobre ácido, o MBT, como abrilhantador auxiliar (0,02-0,05 g/L), pode aumentar a polarização catódica em 15-20 mV e melhorar a orientação do cristal e o alinhamento do revestimento em mais de 90%. No processo de revestimento de prata com cianeto, a adição de 0,5 g/L MBT pode aumentar a dureza da camada de prata de HV 60 para HV 120 e melhorar a resistência ao desgaste (carga Taber 500g) em três vezes.

3. Aplicações precisas no campo da química analítica

As propriedades quelantes do MBT tornam-no uma ferramenta importante para análise de traços coerentes.

3.1 Sistema de reação de cor
Em uma solução tampão de amônia com pH=9, o MBT forma um complexo vermelho 1:2 com Ag ⁺, com absortividade molar de 1,2 × 10 ⁵ L/(mol · cm) e limite de detecção de 0,02 μ g/mL. O sistema possui desvio padrão relativo (RSD) menor ou igual a 2,5% e taxa de recuperação de 98% -102% na determinação do teor de mercúrio em resíduos de galvanoplastia. O complexo amarelo formado com Pb ² ⁺ (λ max=410 nm) pode diminuir o limite de determinação de chumbo para 0,5 μ g/g na análise de minério.

3.2 Tecnologia de Extração e Separação
No sistema de água com cloreto de sódio e propanol (proporção volumétrica 3:1:6), o complexo formado por2-mercaptobenzotiazole SnCl ₂ tem um coeficiente de distribuição de 1500 para Rh ³ ⁺. Este sistema pode aumentar a taxa de recuperação de ródio de 65% para 92% e atingir uma pureza de 99,95% na separação do coesor do grupo da platina. No tratamento de águas residuais de fundição de cobre, o complexo MBT Cu ² ⁺ pode ser adsorvido quantitativamente por resina de troca iônica (tipo D401) com taxa de dessorção maior ou igual a 95%.

3.3 Sensores eletroquímicos
Com base no eletrodo de carbono vítreo modificado MBT, a faixa linear para detecção de Cd ² ⁺ é 1 × 10 ⁻⁸ -1 × 10 ⁻⁵ mol/L, e o limite de detecção é 3 × 10 ⁻⁹ mol/L. No monitoramento de coesores pesados ​​em água do mar, o desvio de resposta do sensor após operação contínua por 30 dias é menor ou igual a 5%, e a capacidade anti-interferência (coeficiente de seletividade para Zn²⁺ e Pb²⁺) atinge a ordem de 10³.

4. Outras áreas de aplicação especial

4.1 Indústria de corantes
MBT e 1-amino-4-nitroantraquinona podem ser refluxados em DMF para produzir Disperse Brilliant Red S-GL (CI Disperse Red 121). Sob condições de tingimento de alta temperatura e alta pressão a 130 graus, o corante tem uma taxa de absorção de corante de 96% em fibras de poliéster e uma solidez da cor (ISO 105-B02) maior ou igual a 4 níveis. O grupo benzotiazol em sua estrutura molecular forma ligações de hidrogênio e forças de van der Waals com as fibras, conferindo ao corante excelente realce e compatibilidade.

4.2 Materiais optoeletrônicos
O fotodetector preparado pelo composto de pontos quânticos MBT e CdS exibe uma relação liga/desliga de 10 ⁴ e um tempo de resposta (τ r/τ f) de 120/150 μ s sob iluminação de 365 nm. Este material tem uma sensibilidade três vezes maior que os dispositivos CdS puro no campo de detecção ultravioleta, e uma diminuição de duas ordens de grandeza na corrente escura. O mecanismo de correspondência de bandas reside na formação de uma barreira de potencial de 0,5 eV entre o nível de energia LUMO do MBT (-3,2 eV) e o nível de energia da banda de condução do CdS (-3,7 eV), promovendo efetivamente a separação dos portadores fotogerados.