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防焦劑CTP，學名N-環己基硫代鄰苯二甲酞亞胺，60年代末由美國孟山都公司開發，80年代初得到橡膠制品行業的廣泛認可。該品在含有次磺酞胺促進劑的膠料中可以改善膠料的焦燒時間，而對硫化速度和硫化膠性能沒有多大影響，而膠料的抗焦燒時間在較寬的范圍內可以通過其用量的變化加以調節。它的出現正好解決了現代橡膠的焦燒問題，被看作是二次世界大戰以來橡膠助劑領域的一次革命。
化學性質
制備方法
---均相反應體系
---非均相反應體系
技術指標
應用建議
用途
CTP的活性
CTP的配用量和加工溫度的可預見性
作用原理
橡膠加工與防焦劑
防焦劑的品類與性能
---有機酸類
---亞硝基化合物類
---次磺酰胺類防焦劑
CAS 登錄號：17796-82-6
化學名稱：N-環己基硫代鄰苯二甲酰亞胺
其他名稱：焦燒遲延劑；早期硫化阻止劑；防焦劑CTP；防焦劑PVI
分子式： C14H15O2SN
分子量： 261.3
白色、灰白色、淺黃褐色結晶粉末。從正庚烷中重結晶的產品為白色晶體。溶于丙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯，不溶于煤油和水，微溶于汽油，可溶于熱的四氯化碳、乙醇和庚烷。貯存時應避免過高后過低的溫度和濕度。可燃，低毒。
由酞酰亞胺與環己基次磺酰氯反應而得。也可由二環己基二硫化物經氯化后與酞酰亞胺縮合。
將環己烷與鹽酸反應，生成氯化環己烷。再用硫進行硫化制得氯硫代環己烷。最后用鄰苯二甲酰亞胺與氯硫代環己烷在吸酸劑存在下反應制得產品。
目前國內防焦劑CTP的生產工藝多采用非均相反應體系，該方法工藝控制容易，收率高，但是產品質量難以滿足全鋼絲子午胎的要求。
常用的溶劑有甲苯、四氯化碳等，由于反應產物也溶于這類溶劑，反應過程始終處于均相狀態。反應完成后，需部分脫除反應溶劑，再加入另一種與之互溶的有機溶劑，讓產物其它雜質分離。例如，0.05mol二環己基二硫化物溶于一定的四氯化碳中，通入一定的氯，制得環己基次磺酞氯的四氯化碳溶液，并于20~30℃滴加到0.lmol鄰苯二甲酞亞胺和0.12mol三乙胺的四氯化碳溶液中，反應lh。脫除部分溶劑，再加輕汽油，使產品析出，得CTP13.89，純度99.4寫，收率53%。
制備的環己基次磺酞氯和鄰苯二甲酞亞胺鹽分別溶于互不相溶的兩種溶劑中，相互反應，產物也不溶于所用溶劑，使之邊反應邊析出。例如，環己基次磺醚氯的己烷-丁烷溶液在7-8℃與鄰苯二甲酞亞胺鈉水溶液反應，反應3Omin，產品收率85%。由于鄰苯二甲酞亞胺也不溶于該反應體系，如何降低產品中未反應的鄰苯二甲酸亞胺的量是該方法成功的關鍵。
外觀：白色或灰白色晶體
活性物質(CTP含量) ≥97%
加熱減量 ≤0.30%
灰份 ≤0.10%
甲苯不溶物 ≤0.5%
熔點 90-94℃
防焦劑CTP(PVI)(油酸丁脂)
用油酸丁脂(Butyl Oleate)進行改性，作為抗焦燒助劑。
防焦劑CTP是一種高效硫化抑制劑,適用于天然橡膠SBR、BR、IIR、CR、EPM、EPDM、NBR使用次磺酰胺、噻唑類促進劑的硫磺硫化體系。少量添加可顯著提高加工安全性，有助于加快橡膠制品的某些加工過程，節省原料和能源。并可提高膠料的貯藏穩定性，防止存放時發生自然硫化。本品對已經經受高熱或具有焦燒的膠料具有再生復原作用。建議使用劑量為0.1-0.5份.
防焦劑CTP是一種很有效的防焦劑，對所有的硫磺硫化的二烯類和低不飽和度的橡膠，如天然膠、丁苯膠、丁腈膠、丁基膠、氯丁膠、異戊膠、順丁膠、三元乙丙膠等均具有良好的防焦燒效果，而且和其他橡膠助劑配合使用時其活性不受影響。沒有發泡、污染等不良的副作用。能大幅度提高膠料的貯存穩定性，防止存放期間發生自然硫化。與以往的防焦劑相比，效果好，用量少，通常的用量是0.1-0.5份。
防焦劑CTP廣泛應用于可用硫磺硫化的彈性體，與各種通用促進劑并用都有良好的防焦效果。配用CTP，無論是開放或高溫快速密煉，均可以采用一段混煉工藝而有效阻止焦燒。可以與促進劑M、DM、TMTD和有效或半有效硫化體系并用改善膠料性能。可以提高壓延和壓出的生產效率。有利于提高橡膠與鍍黃銅鋼絲的粘合。被廣泛應用于各種通用型橡膠以及包括丁腈橡膠、乙丙或三元乙丙橡膠、丁基橡膠和氯丁橡膠等特種橡膠。
CTP是理想的高活性防焦劑。在100份橡膠中添加0.1~0.4份就可以大幅度提高膠料的加工安全性。這種防焦劑活性可以從100份天然/2.5份硫磺/0.6份促進劑NS的膠料按CTP用量與門尼粘度值的關系圖和硫化特性圖中看到。即配用0.1~0.3份CTP，除了可以提高加工過程的安全性外，對硫化速度（硫化時間）和最終硫化模量并無顯著影響。相反若用其他類型防焦劑，通常會降低硫化速率而增加硫化時間。
只要配用防焦劑CTP，可以根據橡膠制品需要設計不同加工溫度，這被稱為CTP配用量和加工溫度的可預見性。與三種不同次磺酰胺促進劑（NOBS、NS、CZ）配用時，其用量與門尼焦燒值均成線性關系。因此利用這種線性函數關系，想要從既定的加工安全性提高到另一個安全性，只要確定配用所需的CTP的準確用量即可。此外還可以預見最佳加工溫度和安全性。圖4-5表明加工溫度和CTP在配方中的效應。因為CTP不像其他防焦劑，它在正常加工過程中和硫化溫度內，不會發生分解，利用其防焦效能中分子結構的不變性及其線性關系，可以做到其用量對加工溫度及安全性的依從性的預測。圖4-5中實線代表丁苯膠料中未加CTP，虛線代表加0.25份CTP。從實線A點（橫坐標135℃，縱坐標10mim），其加工安全值（T2）約20mim。因此，在同一另工溫度時，配方中含有CTP的安全性增加了一倍。同樣，如果要保持一定的加工安全值（T2＝10mim）增加產量，那就可以從A點劃一平行線與虛線交于C點，相當于145℃，即是說，可經將加工溫度從135℃提高到145℃時具有同樣的安全性，但產量可以增加。
一般說來，橡膠加工的安全性與CTP用量成線性關系，其直線的斜率位置取決于配方中的成分，如彈性體種類、促進劑、硫化劑、填充劑的類型和用量等。CTP可以適用于所有可用硫磺硫化的橡膠和幾乎所有促進劑。但是，對于配用過氧化物、樹脂或金屬氧化物的硫化體系無效，而且一般不用于膠乳配方中。CTP對次磺酰胺/硫磺硫化體系防焦劑效用最佳，其效果次序如下：天然橡膠＞丁腈橡膠＞乙丙橡膠＞丁基橡膠＞氯丁橡膠。防焦劑CTP在含秋蘭姆類、硫代氨基甲酸類促進劑的硫化體系中，效用較低。CTP的防焦效果與硫黃用關系密切，通常用量1.5—3.0份時最佳。CTP用量通常為0.1—0.45份范圍內，對硫化膠的模量、彈性、蠕變、永久變形、熱量貯存、磨耗、抗油溶脹等性能均無影響，對橡膠與化纖織物或鋼絲黏合也無不良影響。如果用量超過0.45份時，要注意硫化后的模量，可能略有下降，并對壓縮變形、生熱、彈性、蠕變也有一定影響。發生這種問題后的補救辦法是稍許增加硫磺用量（增加量為CTP用量的40%）或增加促進劑用量（增加量為CTP用量的20%）,這樣可以使模量得到調整。本品使的色制品輕微變色，不適用于的色或淺色制品。有低毒，避免用于與食物接觸的制品。
防焦劑CTP在含硫黃的硫化體系中作用明顯，如果不加硫黃，防焦劑CTP作用微弱。防焦劑CTP與硫黃并用時，次磺酰胺類促進劑之所以具有延遲效應，是由于在發生交聯前，次磺酰胺必須轉變為多硫代苯并噻唑中間體。在發生硫化和硫黃含量顯著減少之前，次磺酰胺類促進劑已經大量被消耗。至此，中間體2一巰基苯并噻唑(MBT)被作為次磺酰胺和硫黃反應的自動催化劑。防焦劑CTP在這種連續的自動催化反應過程中移去了MBT，因而延遲了多硫代苯并噻唑的生成和在交聯之前發生的化學反應。防焦劑CTP與MBT反應生成N，N一二環己基一二硫代苯并噻唑。防焦劑CTP對硫化劑和中間體含量的影響在于次磺酰胺類促進劑含量顯著變化前，防焦劑CTP已被大量消耗，因此，焦燒時間明顯地被延遲。
膠料在貯存和加工過程中因受熱的作用會發生早期硫化（交聯）并失去流動性和再加工的能力，這就是焦燒現象。膠料的焦燒是橡膠加工過程中常見的問題之一。特別是在現代特征的高溫、快速、高效加工工藝中和配用容易引起焦燒的配合劑（如補強樹脂、間甲白體系黏合劑、細粒子炭黑等），焦燒問題更容易發生。焦燒可以通過調整硫化體系解決，但要小心引起膠料性能的改變；可以通過冷卻來改善膠料貯存或加工條件，但需要復雜的裝備。現在廣泛認為，配用防焦劑是最為簡單易行的防止焦燒的方法。因此，防焦劑成為橡膠加工安全的一個重要操作助劑。
橡膠防焦劑有三類，即有機酸類、亞硝基化合物類和次磺酰胺類。
如水楊酸、安息香酸、鄰乙酸苯甲酸、鄰苯二甲酸酐。此類化學品防焦能力弱，對促進劑品種選擇性大，會降低硫化速度和硫化膠性能，對皮膚有刺激作用。其中較常用的是鄰苯二甲酸酐，可以用于淺色橡膠制品，而且僅對堿性促進劑DPG、MBT促進劑有效，對NOBS、TMTD無效。
N-亞硝基二苯胺、N-亞硝基-苯基-β-萘胺、N-亞硝基-2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉聚合物。其中常用的是N-亞硝基二苯胺（NDPA）。與有機酸不同，該類防焦劑對常用的噻唑類和次磺酰胺類促進劑都有較好的防焦作用。
是含有S-N鍵合的一系列化合物，隨R基不同可以獲得不同性能的防焦劑。其中商品防焦劑CTP或PVI是最優異的防焦劑。
任何防焦劑都應當符合橡膠加工性能要求，即具有優良的防焦性能；對不同促進劑和焦種選擇性小；對其他配合劑不敏感；對膠料的硫化特性和硫化膠性能無不良影響；貯存穩定和操作性能好；不結塊，不飛揚，易分散，不噴霜；符合工藝安全和衛生要求。
關鍵字:防焦劑CTP
山東陽谷華泰化工股份有限公司