壹、促進劑NOBS的替代品
產生亞硝胺,其中在輪胎廠普遍使用的NOBS 釋放的亞硝胺濃度最高,危害最大。西方發達國家和部分地區輪胎企業已停止使用該促進劑,國內仍在使用此產品。輪胎生產中常加入少量的秋蘭姆類促進劑作為第二促進劑,常用的品種為二硫化四甲基秋蘭姆TMTD(TT),該產品能產生亞硝胺。硫磺給與體中常用的品種是二硫代二嗎啡啉DTDM,它也能產生亞硝胺。
以上標示的3種原材料均能產生對人體有害的亞硝胺,歐盟頒布的REACH法規已明確規定出口到歐盟的產品禁止使用上述原材料。以下提供相應的幾種環保的替代品供參考使用:
1、可采用TBBS(NS)代替,但需要加入較多的防焦劑CTP;其中用於替代NOBS 的綠色產品NS 已成為促進劑第壹大品種,美國NS 的生產量和消耗量最大,占噻唑類硫化用化學品( 包括硫化劑和硫化促進劑) 總量的40%。我國子午線輪胎發展較快,對促進劑NS的配套要求更為迫切。促進劑NS 屬於後效性促進劑,可用於天然橡膠及再生膠、順丁橡膠、異戊橡膠、丁苯橡膠的硫化,是近年來我國推薦取代NOBS 的首選產品。
2、可采用TBSI代替,化學名稱N-叔丁基-雙(2-苯並噻唑)次磺酰胺,也是壹種次磺酰胺類促進劑。焦燒介於NOBS和DCBS之間,價格相對也較低。本品在膠料裏使用具有延長焦燒時間和減慢硫化速率的特點。TBSI與TBBS相比,由於分子量大,熱穩定性能好,熔點比TBBS高出30℃以上,具有焦燒時間長,硫化速度快等優點。目前TBBS常和CTP***用,TBSI完全可以替代TBBS+CTP單獨使用。另外TBSI還具有遇水穩定、易於貯存;在硫化天然膠時明顯提高橡膠的抗硫化還原性;在橡膠與鋼絲粘接的化合物中表現良好;可用於所有的彈性體,尤其適用於對抗還原要求很高的厚制品等優點。
3、可采用CBBS代替,不會產生N-亞硝胺類物質的促進劑,它等量代替NOBS時,其硫化速度完全相當。焦燒性能略優於NOBS和CBS,硫化膠的物理性能與NOBS的也相當,廣泛適用城輪胎和其他橡膠制品。
4、可采用XT580代替,N-脂肪基苯並噻唑次磺酰胺,其性能完全與NOBS相當,又無毒性,價格低於NOBS。
二、促進劑TMTD的替代品
可采用TBzTD(二硫化四芐基秋蘭姆)代替,具有更好的焦燒安全性及抗返原性;TBzTD名稱是二硫化四芐基秋蘭姆,縮寫為TBzTD。本品為新開發的秋蘭姆類促進劑,可以替代TMTD(四甲基二硫化秋蘭姆),可以作為天然橡膠,丁睛橡膠和丁苯橡膠的快速硫化主促進劑或助促進劑,加工的安全性更好,比TMTD有更長的焦燒時間。由於TBzTD分子量大,融點高,難以分解,所以不會產生亞硝胺,尤其是TBzTD僅硫化速度稍低於TMTD,其他物理性能幾乎與TMTD壹樣,目前已成為極具發展潛力的秋蘭姆類硫化促進劑新品種。
TBzTD 雖仍屬秋蘭姆類,但因生成的二芐基亞硝基胺分子量大,是既不揮發也不溶於水的非致癌性物質,而且該生成物量少,由於是非極性的,也不會出現噴霜現象。TBzTD 還具有硫化焦燒期長、操作安全性好的優點,適用於天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠,三元乙丙橡膠和膠乳的硫化,廣泛用於制造電線電纜、輪胎、膠帶、著色透明制品、鞋類及耐熱制品等,可用於替代TMTD、TETD 等秋蘭姆類促進劑。
三、硫化劑DTDM的替代品
1、可采用DTDC(CLD)(N,N′-二硫代己內酰胺)代替,呈白色結晶形,熔點為120~122℃,活性硫質量分數大於0 19。用其等量替代硫化劑DTDM,無需改變膠料的配方和工藝。與硫化劑DTDM相同,硫化劑DTDC可以全部或部分替代硫黃組成有效或半有效硫化體系。由於硫化劑DTDC在壹般硫化條件下可以釋放出活性硫,與加入的硫黃在橡膠分子間形成單硫鍵和雙硫鍵,這種橡膠硫化網絡結構可賦予硫化膠優良的耐熱性、耐壓縮性和高定伸應力。硫化劑DTDC還具有不噴霜、焦燒安全、硫化速度快的特點,是輪胎等大型模型橡膠制品、耐熱橡膠制品、衛生橡膠制品及彩色橡膠制品的最佳硫化劑。
2、可采用烷基苯酚二硫化物(VULTAC-5)代替,烷基苯酚二硫化物,適用於不同極性橡膠並用體系及白胎側。
3、可采用脂肪基多硫化物代替。
四、促進劑MTT
本品是壹種噻唑類雜環化合物,含有活性硫原子,對含鹵素的高分子聚合物產生交聯,適合用於氯化丁基橡膠,氯丁橡膠硫化交聯,尤其可以作為氯丁橡膠的高效促進劑。本品與NA- 22相 比,本品保持了NA-22硫化氯丁橡膠所具有的良好物理性能和耐老化性能的同時,還改進了膠料的焦燒性能和操作安全性,並兼有較快的硫化特征。本品在橡膠中易分散、不汙染、不變色,通常用於制造電纜,膠布、膠鞋、輪胎、艷色制品。
五、促進劑TiBTM
秋蘭姆類超促進劑TMTM(壹硫化四甲基秋蘭姆)及氨基甲酸鹽類ZDC等會產生致癌物亞硝胺,其主要替代品TiBTM(壹硫化四異丁基秋蘭姆)目前已逐步實現產業化,但市場上更多還是停留在認識上,並未大量應用。
六、促進劑AS-100
環保型,不含氮。不產生亞硝胺,與TBzTD並用替代TMTD、DM。用於NR、SBR產品。有助於提高耐磨性。汽車密封件、膠管、鞋底等產品中有使用。
七、塑解劑DBD
在歐美等國家已停止使用,其主要替代品是塑解劑DBD(2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物)。五氯硫酚類化學塑解劑替代品塑解劑DBD的生產技術在國內已有多家工廠開發成功並實現量產,今後須加大其替代力度。
八、防老劑264
無味、無毒橡膠塑料通用防老劑,防老劑甲、丁、RD、246、4010、SP、WH-02 的理想替代產品。天然橡膠、丁苯、丁腈、氯丁、異戊橡膠等對熱、光、臭氧、曲擾和龜裂老化有較好的防護效能。尤其在氯丁橡膠和食品包裝、醫用及保健品的橡膠部件、淺色和艷色等橡膠制品、高級電纜橡膠料以及聚醚、高檔潤滑油行業品種中有著其他普通型防老劑無與倫比的優點。