从国外发展趋势看 国内塑解剂产品结构的欠缺
□ 辽宁省海城市化工助剂厂 赵树光 中橡协会助剂专业专家组 余传文
化学塑解剂用于橡胶加工过程中天胶的塑炼,通过化学作用增强生胶塑炼效果,这样既节能又可提高机械效率,
如国产化学塑解剂SJ-103用于天胶密炼机塑炼时,可节电50kW·h/t,提高塑炼效率1倍。从塑解剂主要成分的
化学结构来看,大致可分为2类:①芳香族硫酚及衍生物类,如五氯硫酚、五氯硫酚锌盐,以及五氯硫酚和活化剂、
分散剂的混合物等;②二芳基二硫化物及其衍生物类,如二甲苯基二硫化物、2,2′-二苯甲酰胺基二硫化物等。硫
酚类有良好的低温塑解效能,价格便宜,但气味大,有毒;芳基二硫化物类气味小,无毒,但低温塑解效能不如硫
酚类好,适用于120℃以上高温塑解,且价格也比硫酚类高。两类都很少单独使用,往往以它们为主体掺和一定量
分散剂及少量活性剂使用。
国外塑解剂绿色化是主流
随着橡胶工业的发展,20世纪30~40年代陆续出现塑解剂工业化产品,近年来国外对化学塑解剂研究日趋重
视,已研究的塑解剂有百余种,但由于效能、毒性、副作用等问题,实际工业化的品种仅有10余种,其中著名的商
品有美国氰氨化学公司发明的Pepton22(2,2′-二苯甲酰胺二苯基二硫化物)、德国S&S公司塑解剂StruktolA86、
拜耳公司的Renacit7及Renacit11(详见表1)。
由表1可见:①国外公司生产的二芳基二硫化物塑解剂的总量远远多于硫酚类产品;②尽管过去拜耳公司的塑
解剂品种很多,但主产品仍是二芳基二硫化物类;此后由拜耳分离出的朗盛公司则完全抛弃了五氯硫酚类产品的生
产。硫酚类塑解剂寿终正寝的原因是合成原料剧毒和自身气味大。而二芳基二硫化物如2,2′-二苯甲酰胺二苯基
二硫化物无毒、无污染,产品符合美国FDA规定,可用于与食品接触的橡胶制品中,为绿色塑解剂。
国内绿色塑解剂尚在起步阶段
近30年来我国一直沿用拜耳公司早期开发的五氯硫酚类产品,效果虽好,但由于五氯硫酚有毒性,国际上已
纷纷采用新的品种代替,如拜耳公司的改进产品2,2′-二苯酰氨基二苯基二硫化物等。虽然国内20世纪70年代
曾报道原化工部西北橡胶制品所对此新品种有所研究,但因价格、质量等因素,始终未见工业化产品。可喜的是目
前武汉经河厂及辽宁海城厂已有小批量生产。但由于工艺复杂,生产成本高,产量很低。近来北京中橡科达橡胶材
料公司、杭州中德化工公司等企业开发的以向心配位有机金属络合物为主要活性成分的化学塑解剂也是无毒、高效
的产品。另外,山东阳谷华泰化工公司开发的新产品HTA是复合型物理化学塑解剂,也有较好的效果。但由于HTA
分子结构不清,塑解机理不明,产品仍在推广试用中。国内塑解剂主要生产商及其产品见表2。
我国产品结构亟待改变
目前国内塑解剂的市场消费量在4000~6000t。尽管五氯硫酚有毒性,但因它合成简单,价格便宜,其产量要
占到塑解剂总生产量的80%以上;而2,2′-二苯酰氨基二苯基二硫化物虽然塑解效果好,且无毒、无污染,但因
合成复杂,价格偏高,实际产量极低。其他新产品由于结构不明,塑解机理不清,多数轮胎厂不采用,实际产量也
很少。外资和国内合资轮胎企业如米其林、韩泰、锦湖、固特异、普利斯通等轮胎厂基本上都用进口2,2′-二苯
酰氨基二苯基二硫化物。
目前国内生产的化学塑解剂产品结构极不合理,国外早已淘汰的品种五氯硫酚国内却仍在大量生产,而国外大
量使用的产品2,2′一二苯酰氨基二苯基二硫化物,国内产量很少。
五氯硫酚是由六氯苯与硫氢化钠反应制得,而原料六氯苯原为农用杀虫剂,它对人、畜毒性极大,且在自然环
境下对生物代谢、光降解、化学分解等又具有极强的抵抗能力(在水、土壤中可存留数年甚至数十年或更长);六
氯苯的环境污染和蓄积,又通过食物链传染到人体,对人类的健康产生极为严重的危害。因此全世界都禁止生产和
使用六氯苯,我国也不例外。但国内仍有部分五氯硫酚生产企业由于利益的驱动,为了躲避检查躲到偏远山沟里去
组织生产,严重地危害了当地的环境和生态。
加入WTO后,我们应当紧跟国际轮胎配方的变化来调整自己产品的产品,尽快减少或淘汰五氯硫酚类塑解剂的
生产,加大优秀品种的生产,促进全行业稳步发展。
表1 国外主要化学塑解剂生产商及其产品
公司名称 商品名 主要组成
美国氰氨化学公司 Pepton 22 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物
Pepton 44 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物+活化剂
德国拜耳公司 Renacit 4 五氯硫酚锌盐
Renacit 4/WG 66%五氯硫酚锌盐、34%硬脂酸及石蜡
Renacit 5 五氯硫酚
Renacit 7 五氯硫酚+活性剂+分散剂
Renacit 7/WG 75%五氯硫酚+活性剂+分散剂,25%硬脂酸及白矿蜡
Renacit 8/LG 高分子不饱和脂肪酸锌盐的活性混合物
Renacit 9 五氯硫酚+活性剂+分散剂
Renacit 11 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物(DBD)+陶土
Renacit 11/WG 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物(DBD)+活性剂+粘合剂
德国朗盛化学公司 Renacit 11 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物(DBD)+陶土
Renacit 11/WG 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物(DBD)+活性剂+粘合剂
德国S&S公司 Struktol A82 塑解剂+活化剂(有机金属复合物)+有机或无机分散剂
Struktol A86 塑解剂+活化剂(有机金属复合物)+有机或无机分散剂
Struktol A89 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物(DBD)+活化剂+脂肪酸酯
日本大内新兴化学 Noctizer SS 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物
Noctizer SZ 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物锌盐
表2 国内化学塑解剂主要生产商及其产品
生产企业 商品名 主要组成
山东青州市国泰化工厂 塑解剂B 五氯硫酚锌盐
五氯硫酚+活性剂+分散剂
山东莱芜市宏鲁精细化工公司 塑解剂B 五氯硫酚锌盐
五氯硫酚+活性剂+分散剂
荣成市盛华化工有限公司 SJ103 五氯硫酚锌盐
五氯硫酚+活性剂+分散剂
招远市塑胶制品有限公司 SJ103 五氯硫酚锌盐
五氯硫酚+活性剂+分散剂
莱芜森润科贸有限公司 SJ103 五氯硫酚锌盐
五氯硫酚+活性剂+分散剂
黄岩东海化工公司 AP 五氯硫酚+活性剂+分散剂
武汉经河化工公司 SJ -103 五氯硫酚+活性剂+分散剂
P-22 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物
A-86/WP-10 P-22+合成活性剂+惰性载体和有机分散剂
海城市化工助剂厂 DBD 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物
DBDZ 2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物锌盐
P40 DBD+有机金属化合物+活性剂+分散剂
A86 DBD+有机金属化合物+有机及无机分散剂
江苏宜兴市卡欧助剂厂 AT-S 有机及无机分散剂的有机金属鳌合物
山东阳谷华泰化工公司 复合型HTA 化学活性剂与锌皂复合物
北京中橡科达橡胶材料公司 PS 有机金属络合物
杭州中德化工公司 ZD-8 有机金属络合物
ZD-4 有机金属络合物+有机酸锌皂复合物
