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        橡膠防老劑的著色要求

        發布時間:2020-10-26 12:14:02   人瀏覽 來源: 橡膠技術網

        橡膠技術網 - 技術文章

           橡膠制品專用防老劑具體使用有哪些要求,橡膠用防老劑,目前防老劑種類繁多,而且每種防老劑同時有幾種防老化作用。 

         

              按化學結構可分為:胺類、酚類、雜環類及其它類。 

         

            按防護效果可分為:抗氧、抗臭氧、抗疲勞、抗有害金屬和抗紫外線等防老劑。 

         

            下面按防老劑化學結構分類加以介紹: 

         

            1.胺類防老劑: 

         

            防護效果突出,品種多。 

            主要防護作用:熱氧老化、臭氧老化、對熱重金屬及紫外線的催化氧化以及疲勞老化都有顯著的防護效果。 

                這類防老劑的防護效果是酚類防老劑不可比擬的,遠優于酚類防老劑。 

                缺點:有污染性,不宜用于白色或淺色橡膠制品。 

              這類防老劑又可細分為:酮胺類、醛胺類、二芳仲胺類、二苯胺類、對苯二胺類以及烷基芳基仲胺類六個類型。 

         

            ①酮胺類 

         

            a.防老劑AW(丙酮與對胺基苯乙醚的反應產物,6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉))

         

            主要用于防止臭氧老化和疲勞老化,同時具有良好的耐熱氧老化性能,適用于動態橡膠制品。與蠟類、防老劑4010等并用效果好,適用于SBR,用于制造汽車輪胎、膠鞋和其它橡膠制品。 

         

            b.防老劑BLE(丙酮與二苯胺的高溫縮合物)

         

            對熱氧老化、疲勞老化具有很好的防護效果,同時還可提高膠料與金屬的粘合力,有污染性,不適用于淺色制品,在輪胎工業中應用較多,在膠管、膠帶及其它工業制品中也有應用。

         

            防老劑RD(2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合物) 

         

            具有優良的防護熱氧老化的效果,具有鈍化銅、鐵、錳等重金屬離子的作用,污染較嚴重,制成的硫化膠中有一種難聞的氣味。 

         

            ②醛胺類 

         

            a.防老劑AH(乙醛-α萘胺縮合物)

         

            具有優良的防護熱氧老化的效果,具有鈍化銅、鐵、錳等重金屬離子的作用,污染較嚴重,制成的硫化膠中有一種難聞的氣味。 

         

            b.防老劑AP(3-羥基丁醛-α-萘胺)

         

            具有良好的抗熱氧老化性,用于制造電線、電纜、膠鞋、工業制品等。 

         

            ③二芳仲胺類 

         

            a.防老劑A(N-苯基-α-萘胺)

         

            具有全面的防護效果,對熱、氧和屈撓疲勞老化有較好的防護效果,對有害金屬亦有一定的抑制作用,但抗臭氧能力差。一般用量為1~2份。 

         

            b.防老劑D(N-苯基-β-萘胺)

         

            對熱、氧、屈撓龜裂均有良好的防護作用,并稍優于防老劑A,對有害金屬離子也有防護作用,對臭氧防護作用差,有污染性。 

         

            廣泛應用于天然橡膠及各種合成橡膠制造的黑色橡膠制品中。 

         

            ④二苯胺類 

         

            品種少,性能不太突出,較少應用。二苯胺本身是一種良好的防老劑,但很容易揮發,通常是采用它的衍生物作防老劑,主要品種有4,4-二甲氧基二苯胺,具有突出的耐疲勞老化的性能。 

         

            ⑤對苯二胺類 

         

            這是目前較新而且是重要的一類防老劑,這類防老劑對各種類型的老化均有較優秀的防護效能,主要防止臭氧、疲勞及熱氧老化,尤其在防止臭氧、疲勞老化是其它防老劑無法相比的。主要品種有: 

         

            a.防老劑4010(CPPD)

         

            對熱、氧、高能輻射和銅害有顯著的防護作用,對抗臭氧和屈撓疲勞老化有卓越的效能,比防老劑A和D的效果均好,在膠料中易分散,但用量超過1份時會產生噴霜,有污染性,不宜作淺色制品。 

         

            這類防老劑是NR及合成橡膠優良的防老劑,尤其適用NR和SBR。用于制造航空輪胎、汽車輪胎、力車胎、電纜及其它工業橡膠制品。 

         

            b.防老劑4010NA(IPPD)

         

            對臭氧和屈撓疲勞老化有卓越的防護效能,對熱氧老化、光氧老化具有良好的防護作用,同時還有鈍化重金屬離子的作用,其防護效能比4010更全面,應用范圍更廣。 

         

            在NR、SBR、BR、CR、ZR及膠乳中均適用。常用于制造承受動態和靜態應力較高的制品。如制造航空汽車輪胎,電纜,膠管,膠帶,膠輥等。有污染性。 

         

            c.防老劑H(DPPD)

         

            防老劑H為銀白色片狀結晶,在空氣中和日光下易氧化變色。對臭氧和屈撓疲勞老化有較好的防護效能,對熱氧老化和有害金屬催化老化也有良好的防護作用,并有抗龜裂作用。適用于NR、SBR、BR、NBR和IR及Latex中。用于制造輪胎及各種工業橡膠制品。有污染性,一般用量為0.2-0.3phr,不單獨使用。 

         

            ⑥烷基芳基仲胺類 

         

            這類防老劑的污染性較小,可用于淺色制品,但防護效果較差。主要品種有: 

         

            a.防老劑DPD

         

            為棕紅色粘稠液體,具有耐熱、氧、日光疲勞老化,常用于膠乳制品。 

         

            b.防老劑CMA

         

            為白色結晶粉末,抗臭氧性能好,對熱老化也有防護作用,常用于膠乳制品。 

         

            2.酚類防老劑 

         

            優點:無污染性,不變色,適用于淺色或彩色橡膠制品。 

         

            缺點:防護效果差。 

         

            這類防老劑可分為:取代一元酚類,多元酚類,硫化二取代酚類以及烷撐二取代酚類等。 

         

            ①一元酚類 

         

            防老劑264

         

            對熱氧老化有一定的防護作用,也能抑制銅離子的老化作用。不變色,易分散,無污染,用于制造淺色和透明制品,如汽車輪胎的白胎側,膠鞋,雨衣等。也可用于與食品接觸的橡膠制品。防護效果差,用于要求不高的橡膠制品。 

         

            ②烷撐雙取代酚類

         

            防老劑2246提高了分子量,揮發性小。 

         

            對熱、氧、金屬離子老化有特好的防護效能,對防護疲勞和日光老化也有效。其防護效能稍次于胺類防老劑。 

         

            ③硫代雙取代酚類 

         

            防老劑2246S防護效果較前兩者好。 

         

            對抗熱氧老化,疲勞老化有良好效果。(破壞氫過氧化物,自協同效應) 

         

            ④多元酚類 

         

            防老劑效能與二元酚類大體相似。其中最常用的品種為防老劑DOD。 

         

            注:這類物質僅在未硫化橡膠中具有防護活性,而在硫磺硫化的橡膠中沒有防護效能,主要用于保持未硫化橡膠薄膜及粘合劑的粘性。 

         

            對熱氧老化有效,也能抑制金屬離子的作用。 

         

            3.雜環及其它類防老劑 

         

            雜環類防老劑中主要品種是苯并咪唑型和二硫代氨基甲酸鹽類,最重要的是防老劑MB及其鋅鹽MBZ。 

         

            主要用于防止熱氧老化,也能有效的防止銅害。 

         

            不具有污染性,常用于淺色、彩色及透明的橡膠制品,泡沫膠乳制品等。其鋅鹽MBZ也是一種防老劑,與MB有相似的防護效果。 

         

            4.非遷移性防老劑 

         

            苛刻條件會使橡膠中防老劑很易揮發和抽出,使之迅速消耗掉,影響了防護作用。因而研究不揮發、不抽出、不污染、無毒的防老劑是十分必要的,所以出現了一系列非遷移性防老劑。 

         

            非遷移性防老劑是指在橡膠中能夠持久地發揮防護效能的防老劑。非遷移性防老劑的特點:難抽出、難遷移、難揮發。非遷移性防老劑可分為反應性防老劑和高分子量防老劑。 

         

            所謂反應性防老劑,是防老劑分子以化學鍵的形式結合在橡膠的網構之中,使防老劑分子不能自由遷移,也就不發生揮發或抽出現象,因而提高了防護作用的持久性。 

         

            ①反應性防老劑 

         

            a.在加工過程中防老劑與R化學鍵合 

         

            這類防老劑是在熱硫化過程中與橡膠發生化學反應,結合于硫化膠的網構之中。在硫化作用下,某些基團(如亞硝基、烯丙基以及馬來酰亞胺基等)能夠與鏈烯烴橡膠發生化學反應。若將這些基團事先接在防老劑分子結構上,則通過這些基團就可把防老劑分子結合于橡膠網構之中。 

         

            b.在加工前將防老劑接枝到橡膠上。 

         

            這類防老劑由胺類或酚類防老劑與液體橡膠反應,使防老劑分子接枝在大分子上;也可將胺類防老劑與含有活潑基團的高聚物(如環氧聚合物或亞磷酸酯化的烯烴聚合物)反應制得。 

         

            如:胺類防老劑與環氧二烯烴聚合物化學接枝 

         

            反應時先將不飽和聚合物環氧化,再用胺類防老劑進行化學接枝. 

         

            這種高分子防老劑稱為BAO-1,它的化學結構類似于防老劑4010NA。與一般防老劑比較,這種高分子防老劑在BR或SBR中有突出的防護效果,原因是在高分子防老劑結構中含有羥基,它直接處于活性芳香仲胺基團附近,產生了抗氧的協同效應,再是在橡膠結構中的高分子防老劑使兩種聚合物的自由基有機會進行再結合。 

         

            c.具有防護功能的單體與橡膠單體共聚。 

         

            ②高分子量防老劑

         

            為使橡膠制品具有一定的防護效能,一般都需要在膠料中加入防老劑。目前防老劑的品種繁多,效果各異。防老劑的防護效能與防老劑本身的性能、聚合物的類型、加工條件、制品的使用條件等有關。因此,應根據具體的情況來選用防老劑。


         

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