2-Merkaptobenzotiazol CAS 149-30-4

1. Kauçuk endüstrisindeki temel rol

Kauçuk vulkanizasyon hızlandırıcılarının temel bileşeni olan MBT, kauçuk işleme alanında yeri doldurulamaz bir konuma sahiptir. Etki mekanizması, doymamış vulkanize polimerlerle elastik çapraz-bağlı bir yapı oluşturarak kauçuk ürünlerinin fiziksel özelliklerini önemli ölçüde arttırmaktır.

1.1 Sülfürizasyonu teşvik eden özellikler
MBT, doğal kauçuk (NR), izopren kauçuk (IR) ve stiren bütadien kauçuğu (SBR) gibi genel kauçuk sistemleri üzerinde hızlı bir vulkanizasyonu teşvik edici etkiye sahiptir. Vulkanizasyon için kritik sıcaklık 120-130 derece kadar düşüktür.

0,5-2 phr'lik tipik bir dozajda, kauçuk ürünlerin çekme mukavemeti %20-%30 oranında artırılabilir ve sertlik 5-10 Shore A birimi kadar artırılabilir. Çinko oksit ve stearik asit gibi aktivatörlerle birlikte kullanıldığında, vulkanizasyon verimliliği %40'tan fazla artırılabilir ve vulkanizasyon platosu %30 uzatılabilir, böylece erken vulkanizasyon fenomeni etkili bir şekilde önlenir.

1.2 Bileşik terfi sistemi
Bütil kauçuk (IIR) sisteminde MBT ve ditiyotiuram (TMTD)'nin 1:0,5 oranında kombinasyonu kullanılır.

Ürünün hava sızdırmazlık indeksini korurken vulkanizasyon süresini geleneksel formüle göre %60'a kadar kısaltabilir (0,5 cm³/(cm² · 24h · atm'den az veya eşit)). Klorosülfonatlı polietilen (CSM) kauçuk bileşiğinin özellikle denizcilik mühendisliği contaları için uygun olan kurşun trisülfat ile birleştirilmesiyle 720 saat (50 derece su banyosu) suya dayanıklılığı olan açık renkli bir kauçuk ürünü hazırlanabilir.

1.3 Lateks vulkanizasyonunun uygulanması
Doğal kauçuk lateksinde,2-Merkaptobenzotiyazoloda sıcaklığında (25 ± 2 derece) vulkanizasyon elde etmek için 1:1.2 oranında dietilditiyokarbamat dietilamin (ZDC) ile birleştirilir.

Vulkanizasyon süresi 8-12 saat içinde kontrol edilir ve ürünün çekme mukavemeti 18-22 MPa'ya ulaşabilir. Bu sistem, tıbbi kauçuk eldiven üretiminde vulkanizasyon enerji tüketimini %65 oranında azaltabilir ve aynı zamanda ürünün biyouyumluluk indeksini (sitotoksisite Seviye 1'den az veya ona eşit) koruyabilir.

1.4 Ara dönüşüm değeri
MBT, temel bir ara ürün olarak çeşitli yüksek-performans hızlandırıcıları türetebilir:

Hızlandırıcı CZ (N-sikloheksil-2-benzotiyazol sülfonamid), sikloheksilamin ile reaksiyona sokularak hazırlandı ve sülfürizasyon aktivitesi 2,5 kat artırıldı
Kalsinasyon süresinde %40 uzatma ile promoter NOBS (N-oksidietilen-2-benzotiyazol sülfonamid) oluşturmak için morfolin ile reaksiyona girme
EPDM kauçuğundaki oksidasyon ürünü MBTS (dibenzotiyazol disülfür), ürünün ısıyla yaşlanma direncini (150 derece x 70 saat) %50 oranında artırabilir.

2. Metal korozyonunun önlenmesi alanında yenilikçi uygulamalar

MBT'nin tiyol grubu (- SH), uyumlu yüzey üzerinde yoğun bir koruyucu film oluşturarak elektrokimyasal korozyonu etkili bir şekilde engeller.

2.1 Bakır bazlı malzeme koruması
Dolaşımdaki soğutma suyu sisteminde, bakır iyonlarının konsantrasyonu 0,5 mg/L'ye ulaştığında, 5-10 mg/L MBT eklenmesi, bakır boruların korozyon oranını 0,25 mm/a'dan 0,03 mm/a'ya düşürebilir. Etki mekanizması MBT molekülündeki S atomunun Cu⁺ ile stabil beş üyeli halka şelat oluşturması ve koruyucu film kalınlığının 50-80 nm'ye ulaşabilmesidir.

Elektronik bileşenlerin bakır kaplama işleminde, parlatıcı olarak (0,05-0,10 g/L) kullanılması, bakır katmanı kristalizasyonunu 0,5-1,0 μm'ye kadar hassaslaştırabilir ve gözenekliliği %80 oranında azaltabilir.

2.2 Cevher hazırlamanın endüstriyel uygulaması
Sülfit cevherleri için bir flotasyon toplayıcı olarak MBT, pirit için %92 -%95 (pH=6-8) oranında bir geri kazanım oranına ulaşabilir. Seçici adsorpsiyon mekanizması, MBT moleküllerindeki benzotiyazol halkasının, -45 kJ/mol adsorpsiyon enerjisiyle pirit yüzeyinde Fe² ⁺ ile bir π - d kompleks bağı oluşturmasıdır.

Bakır molibden ayırma flotasyonunda, pH'ın kireçle 10-11'e ayarlanması, molibden konsantresinin derecesini %0,8'den %4,2'ye çıkarabilir ve geri kazanım oranını yüzde 15 puan artırabilir.

2.3 Elektrokaplama katkı fonksiyonu
Asidik bakır kaplama sisteminde, yardımcı bir parlatıcı olarak (0,02-0,05 g/L) MBT, katodik polarizasyonu 15-20 mV kadar artırabilir ve kaplamanın kristal yönelimini ve hizalamasını %90'ın üzerine çıkarabilir. Siyanürlü gümüş kaplama prosesinde 0,5 g/L MBT eklenmesi gümüş katmanın sertliğini HV 60'tan HV 120'ye artırabilir ve aşınma direncini (Taber 500g yük) üç kat artırabilir.

3. Analitik kimya alanında doğru uygulamalar

MBT'nin tutarlı şelatlama özellikleri, onu eser tutarlılık analizi için önemli bir araç haline getirir.

3.1 Renk reaksiyon sistemi
pH=9'ya sahip bir amonyak tampon çözeltisinde MBT, Ag ⁺ ile 1,2 × 10 ⁵ L/(mol · cm) molar absorptivite ve 0,02 μg/mL tespit limiti ile 1:2 kırmızı bir kompleks oluşturur. Sistem, elektro kaplama atıklarındaki cıva içeriğinin belirlenmesinde %2,5'ten az veya buna eşit bir bağıl standart sapmaya (RSD) ve %98 - %102'lik bir geri kazanım oranına sahiptir. Pb ² ⁺ (λ max=410 nm) ile oluşan sarı kompleks, cevher analizinde kurşunun tespit sınırını 0,5 μg/g'ye kadar düşürebilmektedir.

3.2 Ekstraksiyon ve Ayırma Teknolojisi
Propanol sodyum klorür su sisteminde (hacim oranı 3:1:6), aşağıdakilerin oluşturduğu kompleks2-merkaptobenzotiyazolve SnCl ₂, Rh ³ ⁺ için 1500 dağılım katsayısına sahiptir. Bu sistem rodyumun geri kazanım oranını %65'ten %92'ye çıkarabilmekte ve platin grubu koherer ayrımında %99,95 saflığa ulaşabilmektedir. Bakır eritme atık suyunun arıtılmasında MBT Cu ² ⁺ kompleksi, % 95'ten büyük veya buna eşit bir desorpsiyon oranıyla iyon değiştirme reçinesi (D401 tipi) tarafından niceliksel olarak adsorbe edilebilir.

3.3 Elektrokimyasal sensörler
MBT ile modifiye edilmiş camsı karbon elektrota dayalı olarak, Cd ² ⁺'yi saptamak için doğrusal aralık 1 × 10 ⁻⁸ -1 × 10 ⁻⁵ mol/L'dir ve saptama sınırı 3 × 10 ⁻⁹ mol/L'dir. Deniz suyundaki ağır kohererlerin izlenmesinde, sensörün 30 gün sürekli çalışma sonrasında tepki sapması %5'ten az veya eşittir ve parazit önleme yeteneği (Zn ² ⁺ ve Pb ² ⁺ için seçicilik katsayısı) 10 ³ mertebesine ulaşır.

4. Diğer özel uygulama alanları

4.1 Boya endüstrisi
MBT ve 1-amino-4-nitroantrakinon, Disperse Brilliant Red S-GL (CI Disperse Red 121) üretmek için DMF içerisinde geri akışa tabi tutulabilir. 130 derecede yüksek sıcaklık ve yüksek basınç boyama koşullarında boyanın polyester elyaflar üzerinde boya alım oranı %96 ve renk haslığı (ISO 105-B02) 4'ten büyük veya eşit seviyeye sahiptir. Moleküler yapısındaki benzotiyazol grubu, elyaflarla hidrojen bağları ve van der Waals kuvvetleri oluşturarak boyaya mükemmel bir güçlendirme ve uyumluluk kazandırır.

4.2 Optoelektronik malzemeler
MBT ve CdS kuantum noktaları kompoziti tarafından hazırlanan fotodetektör, 365 nm aydınlatma altında 10 ⁴ açma/kapama oranı ve 120/150 μs yanıt süresi (τ r/τ f) sergiler. Bu malzeme, ultraviyole algılama alanında saf CdS cihazlarından üç kat daha yüksek bir duyarlılığa, karanlık akımda ise iki kat daha düşük bir duyarlılığa sahiptir. Bant eşleştirme mekanizması, MBT'nin LUMO enerji seviyesi (-3,2 eV) ile CdS'nin iletim bandı enerji seviyesi (-3,7 eV) arasında 0,5 eV'lik bir potansiyel bariyerin oluşturulmasında yatmaktadır ve fotojenlenmiş taşıyıcıların ayrılmasını etkili bir şekilde teşvik etmektedir.