95-33-0 / 橡膠促進(jìn)劑CBS

促進(jìn)劑CBS又稱促進(jìn)劑CZ或Ｎ-環(huán)己基-２-苯并噻唑次磺酰胺，英文名為 Ｎ-cyctohexyl-2-benzothiazotesuifenamide，摩爾質(zhì)量為264.40g/mol，分子式是C13H16N2S2，是一種白色或淺灰色粉末狀物質(zhì)，低毒性，熔點為90—108℃，相對密度1.27—1.30，溶于苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、四氯化碳、丙酮等有機(jī)溶劑，微溶于乙醇和汽油，不溶于水。

它是一種高度靈活的后效促進(jìn)劑，具備次磺酰胺類促進(jìn)劑的典型優(yōu)點，如抗焦燒性能優(yōu)良，加工安全，硫化時間短等。在硫化溫度138℃以上時，促進(jìn)劑CBS的促進(jìn)作用很強(qiáng)。它 常與TMTD、DPG等堿性促進(jìn)劑配合作第二促進(jìn)劑，而一些堿性促進(jìn)劑如秋蘭姆類和二硫代氨基甲酸鹽類作配合劑也可增強(qiáng)其活性。主要用于制造輪胎、膠管、膠鞋、電纜等工業(yè)橡膠制品。

CBS生產(chǎn)方法

促進(jìn)劑CBS通常由２-巰基苯并 噻唑（以下簡稱為促進(jìn)劑Ｍ）或２-巰基苯并噻唑-鈉鹽（以下簡稱為Ｍ-鈉鹽）與環(huán)己胺、工藝水混合后，加氧化劑反應(yīng)縮合而得，根據(jù)合成過程中所用氧化劑的不同，主要合成工藝有氯氣氧化法，次氯酸鈉氧化法、氧氣催化氧化法、雙氧水氧化法，無氧化劑氧化法等。

1、氯氣氧化法：

是將氯氣作為氧化劑在低溫下直接通入Ｍ、環(huán)己胺與水的混合物中進(jìn)行合成，該工藝收率高，產(chǎn)品的質(zhì)量好，但所用的氧化劑氯氣具有高毒性與 腐蝕性，對環(huán)境的污染大，不利于安全生產(chǎn)，極大的限制了該工藝的應(yīng)用。

2、次氯酸鈉氧化法：

目前生產(chǎn)工藝中采用的次氯酸鈉氧化法，一般在反應(yīng)開始之前在低溫條件下(低于20℃)向氫氧化鈉溶液中通入氯氣進(jìn)行次氯酸鈉的制備，將一定量的回收環(huán)己胺置于反應(yīng)釜中，攪拌條件下加入促進(jìn)劑M，低溫條件下定量滴入次氯酸鈉溶液，TLC 檢測至反應(yīng)終點時抽濾，濾液可以旋蒸以回收環(huán)己胺，抽濾所得固體經(jīng)過烘干即為促進(jìn)劑CZ。次氯酸鈉作為氧化劑雖然可以簡化工藝流程，但是產(chǎn)生的廢水較多。

次氯酸鈉氧化法是傳統(tǒng)的合成促進(jìn)劑 CZ 的方法，但是在工藝實施過程中用到氯氣，對環(huán)境的污染以及操作人員的健康造成極大的危害，因此合成研究人員正著力于發(fā)現(xiàn)新工藝用于清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)綠色化學(xué)。

3、氧氣催化氧化法

氧氣催化氧化法是在特定的反應(yīng)釜中進(jìn)行的，其反應(yīng)溫度一般控制在 50℃左右，因此反應(yīng)釜需要加熱夾套以及溫度檢測裝置，反應(yīng)過程中通入氧氣后的體系內(nèi)壓力較大，因此還需要加裝壓力檢測器，氧氣催化氧化法的反應(yīng)時間短，一般在加入環(huán)己胺后繼續(xù)反應(yīng)4h即可達(dá)到反應(yīng)終點，該方法輔助反應(yīng)物成本較低，環(huán)境壓力小，是較為先進(jìn)的合成工藝，對設(shè)備的要求較為嚴(yán)格，目前該工藝還沒有實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。

4、雙氧水氧化法

雙氧水氧化法通常在反應(yīng)釜中進(jìn)行，反應(yīng)體系中包括催化劑、反應(yīng)物促進(jìn)劑 M 和環(huán)己胺，環(huán)己胺和加入的水作為溶劑，促進(jìn)劑 M 與環(huán)己胺反應(yīng)形成鹽，在低溫條件下經(jīng)過雙氧水的氧化最終生成促進(jìn)劑 CZ。

5、無氧化劑合成法：

1984年德國拜爾公司為其無氧化劑合成法申請了專利，該方法需要預(yù)先制備促進(jìn)劑 DM，促進(jìn)劑 DM 通常是在反應(yīng)釜中由促進(jìn)劑 M經(jīng)過氧化反應(yīng)制得，制得的促進(jìn)劑 DM 溶于環(huán)己胺與水的混合溶液中，反應(yīng)體系溫度控制在 50℃，向體系中加入一定濃度的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)體系的pH 值在 11--12 之間，隨后繼續(xù)攪拌反應(yīng) 2h即可以達(dá)到反應(yīng)終點，抽濾沉淀物，經(jīng)過純化、干燥后即可以得到終產(chǎn)品，抽濾后的濾液可以經(jīng)過蒸餾回收其中的環(huán)己胺。

該方法目前在國內(nèi)尚未有工業(yè)應(yīng)用，生產(chǎn)工藝中需要預(yù)先準(zhǔn)備的輔助較多，工藝過程復(fù)雜且促進(jìn)劑 DM 制備過程中能夠有NO 氣體的排放，對大氣以及工藝人員健康都不利，且廢氣處理后的廢水也要經(jīng)過處理后排放，因此該工藝目前在國內(nèi)生產(chǎn)廠家的工業(yè)應(yīng)用較少。

雙氧水氧化法CBS生產(chǎn)工藝

技術(shù)方開發(fā)的CBS生產(chǎn)工藝采用雙氧水氧化法進(jìn)行生產(chǎn)：

將CBS生產(chǎn)產(chǎn)生的過濾液和新鮮的環(huán)己胺或回收環(huán)己胺計量后加入反應(yīng)釜，向反應(yīng)釜中加入計量的促進(jìn)劑M，進(jìn)行高速打漿，使環(huán)己胺和促進(jìn)劑M充分成鹽。然后開始向反應(yīng)釜內(nèi)滴加計量的雙氧水，利用循環(huán)水控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度在規(guī)定范圍內(nèi)，在一定的時間內(nèi)滴加完雙氧水，繼續(xù)維持反應(yīng)溫度反應(yīng)一段時間。然后對反應(yīng)液進(jìn)行降溫，將溫度降到20℃以下進(jìn)行過濾，過濾液用于下一批投料。

過濾產(chǎn)生的濾餅用清水洗滌三次，洗滌完成的濾餅清理出來進(jìn)行閃蒸烘干，得到CBS產(chǎn)品。

CBS過濾產(chǎn)生的濾液，一部分用于生產(chǎn)再次投料，剩余的濾液和洗水混合后送減壓精餾裝置回收環(huán)己胺，經(jīng)真空回收環(huán)己胺后，剩余的廢液送到反應(yīng)釜，加入助濾劑攪拌均勻后進(jìn)行過濾，除去水中的樹脂。過濾出的水作為成品洗滌水繼續(xù)洗滌產(chǎn)品。

CBS生產(chǎn)工藝的優(yōu)點

1、CBS收率高，當(dāng)前國內(nèi)采用次氯酸鈉氧化法或采用混合氧化法生產(chǎn)CBS，CBS收率只能達(dá)到90%左右，收率偏低；雙氧水氧化法CBS生產(chǎn)技術(shù)，CBS收率可達(dá)到95%，相比現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝收率大大提高。

2、生產(chǎn)過程中無危險化學(xué)品使用，對操作人員不會造成人身傷害。

3、生產(chǎn)過程中反應(yīng)溫和，操作溫度基本在室溫上下進(jìn)行操作，安全系數(shù)較高，不會對生產(chǎn)裝置產(chǎn)生威脅。

4、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的過濾液只含有反應(yīng)生成的CBS、未反應(yīng)的M和M中帶入的樹脂，無其他的雜質(zhì)，過濾液循環(huán)使用，減少了回收環(huán)己胺的量，降低了蒸汽消耗。

5、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的洗水加入助濾劑可以直接過濾去除水中的樹脂，回收的洗水進(jìn)行重復(fù)使用，可以做到完全無廢水排放。