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橡膠防老劑及其種類作用介紹

作者:admin 發(fā)布時間:2021-07-07 12:11

么是防老劑?

橡膠及其制品在長期貯存和使用過程中,由于受到熱、、臭氧、變價金屬離子、機械應(yīng)力、光、高能射線的作用,以及其它化學(xué)物質(zhì)和霉菌等的侵蝕,會逐漸發(fā)粘、變硬發(fā)脆或龜裂。這種物理機械性能隨時間而下降、彈性降低的現(xiàn)象叫做老化。隨著老化過程的進行和發(fā)展,橡膠及其制品性能會逐漸降低以致完全喪失使用價值。為此,需在橡膠及其制品中加入某些化學(xué)物質(zhì)來提高它對上述各種破壞作用的抵抗能力,延緩或抑制老化過程,從而延長橡膠及其制品的貯存期和使用壽命,這類物質(zhì)叫做防老劑。

 

圖片

 

防老劑種類

 

防老劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類,可分為以下5大類

1.胺類防老劑(又細分為6個小類:醛胺類防老劑、酮胺類防老劑、二芳基仲胺類、對苯二胺類二苯胺類、烷基芳基仲胺類

2.酚類防老劑(分為單酚、雙酚、多酚)

3.雜環(huán)類防老劑

4.亞磷酸酯類防老劑

5.其它類防老劑(長效性防老劑、鎳鹽類、蠟類、硫脲類、新開發(fā)類防老劑)

圖片

 

防老劑作用及代表產(chǎn)品 

 

1.胺類防老劑

防護效果最突出,品種最多。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(yōu)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。該類防老劑的分子結(jié)構(gòu)中含有胺基(—NH2、—NH—、—N<),有的品種能直接生成致癌物質(zhì)——亞硝胺,有的品種能夠引起致癌物質(zhì)的產(chǎn)生,有的品種還會引起橡膠制品嚴重變色,有的品種還容易在橡膠表面形成噴霜現(xiàn)象,同時都具有污染性,對人體(皮膚)有不同程度的刺激性作用。所以該類產(chǎn)品只能在深色或黑色的橡膠制品中使用。主要產(chǎn)品有:防老劑D(?。?/strong>,防老劑A(甲),防老劑DNP,防老劑4010NA/IPPD,防老劑4020/6PPD,防老劑TMQ/RD,防老劑BLE。

 

1.1醛胺類防老劑。是脂肪醛與伯芳胺的反應(yīng)產(chǎn)物,是防老劑中最老的類別,醛胺類防老劑對熱、氧、光引起的老化均有效,在膠料中分散性好,但有污染,不適用于淺色制品。有防老劑AHAP

1.2酮胺類防老劑。具有最好的防老劑效果。有:防老劑RD,防老劑AW,防老劑BLE。

1.3二芳基仲胺類防老劑。這是古老的品種之一,日前在全部防老劑中仍居首位,有防老劑D(丁),防老劑A(甲),防老劑DNP。

1.4對苯二胺類防老劑。包括了最重要的一類防老劑,同時也是很有發(fā)展前途的一類防老劑。有防老劑4010NA/IPPD,防老劑4020/6PPD,防老劑4010/CPPD,防老劑ODA,防老劑DPPD,防老劑7PPD,防老劑8PPD,防老劑3100/DTPD,防老劑445。

1.5二苯胺類防老劑。品種少,性能不太突出,較少應(yīng)用。二苯胺本身是一種良好的防老劑,但很容易揮發(fā),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。

1.6烷基芳基仲胺類防老劑。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。主要品種有防老劑DPD、防老劑CMA。

 

2.酚類防老劑

酚類防老劑及其它防老劑的防護效果均不如胺類防老劑好,只是具有突出的非污染性能,不變色、不污染、不噴霜、但在橡膠防護中防護效果一般,價格貴,消費量很少,在西歐地區(qū)中,酚類防老劑只占到防老劑8.1%,而我國僅占到6%。酚類防老劑的分子結(jié)構(gòu)中含有酚基,不會產(chǎn)生有害于人體的物質(zhì),屬于無毒助劑,可用于食品行業(yè)和與(動物)接觸的橡膠制品中,但該類防老劑有異味,貯存安全差,在光照條件下易變質(zhì)。代表產(chǎn)品有防老劑2246,防老劑BHT264,防老劑SP,防老劑BHA

 

3.雜環(huán)類防老劑(含硫類型)

具有良好的不變色性,抗熱氧化性能良好,最宜與其它防老劑并用。但有苦味,略有污染性,用量大時易產(chǎn)生噴霜,同時對硫化作用(除氯丁膠)有延緩作用,屬于非環(huán)保產(chǎn)品,在橡膠行業(yè)中用量少。有防老劑MB,防老劑MMB,防老劑MBZ,防老劑MMBZ。

 

4.亞磷酸酯類防老劑

具有良好的穩(wěn)定作用和抗熱氧化效果,還有一定的增塑性能,但卻有一定的毒性、氣味和類雌激素性,同時也容易噴霜,在橡膠行業(yè)的用量受到很大限制。防老劑TNP。亞磷酸酯系氫過氧化物分解劑和游離基捕捉劑,在聚合物體系中起輔助抗氧劑作用,多與受阻酚并用,極少單獨使用。

 

5.其它類防老劑

5.1長效性防老劑。當(dāng)橡膠制品在高溫和真空環(huán)境下使用時,橡膠中的防老劑會因為揮發(fā)而減少或失去防護作用。又如橡膠制品長期在與液體介質(zhì)接觸下使用,會因為抽出較快的減少或失去防護效能。為此開發(fā)的不揮發(fā)或低揮發(fā)、不抽出或低抽出型防老劑,根據(jù)目前公開的產(chǎn)品有亞硝基二苯胺(NDPA)、烯丙基取代酚(TAP)等。

5.2鎳鹽類防老劑。有防老劑NDBC,防老劑NDIBC,防老劑NDMC。均為綠色粉末。具有良好的抗臭氧和抗熱氧化性能,價格昂貴(由于鎳在地球上儲存量較少,但用途廣泛),同時還有一定的毒性,色澤較深,易噴霜,不適宜用于淺色橡膠制品,在橡膠行業(yè)用量很少。

5.3蠟類防老劑。當(dāng)其在膠料中的用量超過在橡膠中的溶解度時,硫化后即遷移至表面,形成一層保護膜,能有效防止制品的靜態(tài)臭氧龜裂,有石蠟、微晶蠟。

5.4硫脲類防老劑。硫脲類有機硫脲衍生物在橡膠工業(yè)中最早作為含氧橡膠的硫化促進劑,隨著應(yīng)用研究,發(fā)現(xiàn)一些品種對除含氯橡膠具有促進劑作用外,還對其它橡膠具有良好的抗臭氧老化性能。而硫脲類防老劑具有在動態(tài)和靜態(tài)條件下良好的抗臭氧老化作用,較好的抗熱氧化性能,能明顯提高橡膠制品的使用周期。該類產(chǎn)品無毒、無味、不污染、不噴霜,可用于白色或黑色制品,屬于環(huán)境無害化的綠色品種,特別適合淺色制品和食品、醫(yī)藥、衛(wèi)生類橡膠制品,在橡膠行業(yè)有巨大的市場潛力。代表產(chǎn)品有DBTU、DETU、三丁基脲衍生物

5.5新開發(fā)的防老劑。內(nèi)酰胺衍生物、非屈撓(抗屈撓)LAS(LAS-P)、硫化三嗪類衍生物、6-QDI、Durazone37等類型。

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