硫化促进剂ＮＯＢＳ降解的定量评价

    硫化促进剂ＮＯＢＳ(Ｎ-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺)是一种次磺酰胺类橡胶加工助剂,它具有易分散、不喷霜、焦烧时间长、操作安全、变色轻微等特点,主要用于制造轮胎、内胎、胶鞋、胶带及翻修轮胎的挂背胶料等,在国内的产需量均较大。目前国内各生产厂家均按ＧＢ8829—88对其组织生产和检验,其质量指标有熔点、加热减量、灰分等3项。然而在实际生产中却经常会发现合格的促进剂ＮＯＢＳ存放一段时间后,因发生降解,出现加热减量增大,胺味变得明显,而熔点和灰分指标无明显变化的现象。对发生降解的ＮＯＢＳ经干燥处理后进行检测,其质量指标仍能达到ＧＢ8829—88规定的合格品要求,但此类产品在使用过程中会引起焦烧时间缩短,硫化速度减慢,定伸强度降低,失去它所具有的优势。这说明现行国家标准的指标尚不能全面评价ＮＯＢＳ产品的内在质量,因此,建立ＮＯＢＳ降解所产生的杂质含量的分析方法,对ＮＯＢＳ的生产和贮存,以及全面评价ＮＯＢＳ的产品质量,具有重要的意义。

1.1　分析指标的确定
   据有关文献报道,ＮＯＢＳ的最终分解产物为二硫化二苯并噻唑(ＤＭ或称ＭＢＴＳ)、游离胺和巯基苯并噻唑磺酸。因此,可以用ＮＯＢＳ的纯度、游离胺和ＤＭ含量等3个指标来确定ＮＯＢＳ降解的程度。其中,促进剂ＮＯＢＳ和ＤＭ的含量都可以用液相色谱仪进行测定。但因液相色谱仪较贵,在生产厂家和用户中并不普及,大部分厂家不能进行分析。根据文献报道,游离胺含量可用盐酸标准溶液滴定测得,但在降解过程中产生的游离胺易逸散至空气中,从而引起测量误差,无法准确评价硫化促进剂ＮＯＢＳ降解的程度。考虑到ＤＭ不溶于甲醇,而ＮＯＢＳ和其2种降解产物均溶于甲醇,因此可用重量法对产品中的ＤＭ含量进行测定。ＤＭ性质稳定,不易挥发,不易进一步分解,因此促进剂中ＤＭ含量的高低可以定量反映ＮＯＢＳ的降解程度。

1.2　试剂与仪器
   无水甲醇:分析纯试剂;Ｇ4玻璃砂芯坩埚;防爆通风烘箱;真空泵;分析天平。

1.3　实验方法
    称取硫化促进剂ＮＯＢＳ试样约5ｇ(精确至0.001ｇ),放入300ｍＬ烧杯内,加入250ｍＬ无水甲醇,搅拌至试样完全溶解,用质量已恒定的Ｇ4玻璃砂芯坩埚吸滤溶液。吸滤过程中,溶液液面不能超过玻璃砂芯坩埚的一半。用无水甲醇洗涤残渣3次,每次用量约25ｍＬ,吸滤至残渣变干后,将玻璃砂芯坩埚置于100℃的烘箱中干燥10ｍｉｎ,取出后放入干燥器内,冷却至室温(30ｍｉｎ)称量。用下式计算ＤＭ的含量:
ｘ=(ｍ1-ｍ2)/ｍ3×100%式中,ｍ1为坩埚与残渣的质量;ｍ2为空坩埚的质量;ｍ3为试样的质量。2　结果与讨论

2.1　ＤＭ的定性

     为了证实所测得促进剂ＮＯＢＳ中甲醇不溶物是ＤＭ,用薄层层析法进行定性实验。使用硅胶Ｇ板,用环己烷-丙酮(15∶7)混合液为展开剂,铂试剂作显色剂,将甲醇不溶物与ＤＭ标准物质分别溶于三氯甲烷后同时展开,甲醇不溶物与ＤＭ标准物质的斑点颜色均为黄棕色且比移值(Ｒｆ)相同,这表明甲醇不溶物确实为ＤＭ。

2.2　方法精确度

     取3个ＤＭ含量不同的样品,分别测定6次,结果列于表1。由表1可以看出该方法精密度较高,可以满足生产需要。
 
　　称取适量的ＤＭ标样,加入到已知ＤＭ含量的硫化促进剂ＮＯＢＳ样品中,做回收率试验,结果列于表2。由表2可见,该方法的准确度也很高。
 
3　结论
    以上探讨的促进剂ＮＯＢＳ中ＤＭ含量的测定方法,能够定量评价ＮＯＢＳ的降解程度,操作简单,不需特殊分析仪器,分析成本较低,适用于硫化促进剂ＮＯＢＳ的生产和使用企业。为了更好地监控促进剂ＮＯＢＳ的产品质量,建议将促进剂ＮＯＢＳ中ＤＭ含量分析项目纳入到硫化促进剂ＮＯＢＳ的产品标准中,以促进产品质量的稳定与提高。