第五章 防老剂与减缓橡胶等材料老化的方法
橡胶的老化与防护体系
橡胶的老化与防护体系橡胶技术网! Y7 d H9 B* @+ w6 L, |/ x# C橡胶老化是指橡胶分子在受到氧、臭氧、酸、碱、及水等物质的作用或在热、紫外线、放射线、机械力等物理、生物因素作用下，结构发生了复杂的物理化学变化。
使橡胶的使用物性出现逐渐降低的现象。
橡胶技术论坛,橡胶技术咨询,橡胶技术交流会,橡胶助剂,橡胶期货,橡胶制品,橡胶培训,天然橡胶,特种橡胶,橡胶人才网,橡胶配方,中国橡胶! {8 [, h$ e4 u. S5 J橡胶老化的因素众多，有热氧老化、重金属催化老化、紫外线催化裂解、臭氧老化及动态疲劳老化。
热氧老化是橡胶老化最重要的氧化作用，由于橡胶制品是在空气中贮存或使用。
所以氧化是最基本、最普遍的一种老化因素。
温度对氧化有很大的影响，提高温度会加快橡胶氧化反应。
橡胶制品在高温动态下使用时，生热提高，加快了橡胶的老化速度。
) m5 Q% Q. U! @- C, B在众多的橡胶制品中，链烯烃类橡胶因它们的分子结构中的不饱和键所决定，在光热等因素条件下极易发生氧化反应，使大分子产生交联或裂解，发生老化现象。
链烯烃类橡胶的热氧化过程表现出自动催化性质，氧化反应是一个不等速的吸氧过程，吸氧过程表现出由慢到快尔后又转慢。
吸氧初期有一定的诱导期，继尔进入吸氧期，后期进入缓慢的吸氧期。
橡胶的吸氧速度与氢过氧化物的积累过程有着密切的关系。
它的氧化反应过程有二个明显的反应阶段组成，即氢过氧化物生成的连锁反应，和氢过氧化物分解所引起的大分子链裂解反应。
吸氧化速度决定于体系中的氢过氧化物的积累及其活性。
在氧化反应过程中，氢过氧化物积累的同时也陆续分解出自由基RO或OH是第二阶段反应的活性中心，使大分子发生断裂、交联、支化等反应，同时生成一些低分子化合物，如醇、酮、醛和水等。
- 中国橡胶网,橡胶技术交流会,橡胶论坛,橡胶技术论坛,橡胶配方,橡胶培训班！7 o4 T5 f4 _! B实验表明，氧化温度低于70度，大分子间有交联趣向，橡胶强度有所增加这是链终止的结果，氧化温度高于70度时，大分子易发生裂解，橡胶表面发粘。
橡胶的老化与防护概述
橡胶的老化与防护概述老化：橡胶或橡胶制品在加工、贮存和使用过程中，由于受内、外因素的综合作用使性能逐渐下降，最后丧失使用价值的现象。
橡胶老化的原因：内因：①橡胶的分子结构；②橡胶配合组分及杂质。
外因：物理因素，化学因素，生物因素。
最常见的、影响最大、破坏性最强的因素：热、氧、臭氧、光、机械力和金属离子。
橡胶老化的防护：物理防护法：①橡塑共混—减少双键及α-H的浓度；②表面镀层或处理—减少与氧、臭氧、光的接触；③加光屏蔽剂—减少光的作用；⑤加石蜡—减少与氧、臭氧、光的接触。
化学防护法：加入各种化学防老剂，延缓老化反应。
一、橡胶热氧老化1.吸氧曲线：（1）老化诱导期（吸氧量低，几乎无ROOH，吸氧速度慢。
对橡胶性能影响不大。
）（2）恒速吸氧阶段，吸氧量低，ROOH增加，在该阶段末期，ROOH几乎达到最高值。
（ROOH累积期）。
（3）吸氧速度激增，比诱导期大几个数量级；吸氧量急剧增加；ROOH急剧降低--自催化氧化阶段。
该阶段末期,橡胶老化，橡胶性能恶化。
（4）老化后期:恒速反应期，橡胶没有反应活性点—橡胶深度老化。
2.不饱和橡胶的热氧老化方式有两种类型(1)以分子链裂解为主—含异戊二烯单元的橡胶如NR、IR、IIR。
橡胶平均分子量下降，变软、发粘。
(2)以分子链间交联为主—含丁二烯单元的橡胶如BR、SBR、NBR。
分子量增大,变硬发脆。
3.影响橡胶热氧老化的因素1．橡胶本身的影响：（1）双键的含量及位置；（2）取代基的电子效应；（3）取代基的位阻效应；（4）橡胶的结晶性。
2.温度3.氧的浓度4.重金属离子（变价金属离子）（催化作用）5.硫化：硫化减少了α-H的量，减少了老化反应点；硫化胶的网络结构阻止O2的扩散、渗透；硫交联键有分解ROOH 的作用。
热氧老化的特点：自由基链式反应，自催化反应2.化学防护法（1）链终止型防老剂：自由基捕捉体型，电子给予体型，氢给予体型;（2）破坏ROOH型防老剂：辅助防老剂;（3）金属离子钝化剂：铜抑制剂和铁抑制剂.二、橡胶的臭氧老化及防护臭氧老化：生胶或橡胶制品在氧、臭氧、应力应变等因素共同作用下产生的一种老化现象。
橡胶老化和防老剂使用原则
橡胶老化和防老剂使用原则（一）老化导致橡胶老化的因素很多。
研究表明，主要因素有氧、臭氧、微量变价金属、阳光、紫外线以及霉菌腐蚀等。
屈挠疲劳主要是增加橡胶分子与氧的接触面积，从而加速其老化。
为了防止橡胶及制品的老化,在配方中加入一种特殊的组分,就是防老剂!1.耐热性橡胶的热老化是由自由基引起的一种氧化老化，胺类或酚类自由基阻止剂对防止这种老化效果较好。
对于要求高度耐热性的制品，可选择二苯胺类防老剂和TMDQ等耐热防老剂。
此外，将这些自由基阻止剂与防老剂MBI等过氧化物分解剂并用，可得到更加优异的耐热性。
2.耐屈挠龟裂性屈挠龟裂是由于自由基反应使制品表面产生氧化老化的结果。
为防止这种形式的老化，选择胺类或酚类抗臭氧剂(自由基抑制剂)有一定作用。
其中表面迁移性大的效果优异。
3.耐臭氧性抗臭氧剂有对苯二胺类、TMDQ类、硫脉类和防护蜡等，一般将有污染性的对苯二胺类化合物与无污染性的硫脉类化合物和石蜡进行并用，可获得优异的效果。
但是，硫脉类化合物具有显著加速焦烧的倾向。
此外，臭氧老化系产生于制品表面，因此表面迁移性大的抗臭氧剂的效果优异。
最近，为使抗臭氧剂能发挥持续作用，高分子量抗臭氧剂也在进行开发。
4.抗有害金属老化性抗有害金属老化剂可分为金属离子封闭剂和金属表面惰性剂。
前者效果优异的有对苯二胺类和双酚类化合物，后者有硫醇类化合物(如防老剂MB)和三嗦类化合物。
为了获得更优异的抗有害金属老化性，上述防老剂一般可与耐热防老剂并用。
5.抗光龟裂老化性炭黑是优异的紫外线吸收剂。
因此，抗光老化剂对于炭黑配合来说是不必要的，而对于浅色制品(炭黑仅作着色剂用)它是不可缺少的。
对于抗光老化配合，一般采取第一防老剂和第二防老剂并用。
在防老剂中，对苯二胺类防老剂抗光老化效果特别优异，但存在严重污染性。
在非污染性抗光老化剂中，效果优异的有苯酚类、受阻胺类防老剂及石蜡。
在酚类防老剂中，防老剂DTBMP(2，6一二叔丁基一4一甲基苯酚)、防老剂sP(苯乙烯化苯酚)、防老剂MBMTB[2，2’-亚甲基双(4一甲基一6一叔丁基苯酚)]和防老剂MBETB[2，2气亚甲基双(4一乙基一6一叔丁基苯酚)]的抗光龟裂老化效果较优异。
避免橡胶老化的措施
避免橡胶老化的措施概述橡胶老化是指橡胶材料在长时间暴露于光照、氧气、热量、臭氧、湿气等外界环境条件下，逐渐失去其弹性和耐久性的过程。
橡胶制品的老化会导致其性能下降、强度减退甚至失效，因此在生产和使用过程中，采取一系列措施以延缓橡胶老化的发生，对于确保橡胶制品的质量和使用寿命至关重要。
本文将介绍一些常见且有效的措施，帮助避免橡胶老化。
1. 存放环境橡胶制品在存放过程中，需要注意环境的湿度、温度和光照等因素。
以下是一些重要的存放环境措施：•避免阳光直射：橡胶制品暴露在阳光下易加速老化。
因此，在存放过程中，应尽量避免阳光直射到橡胶制品上。
可以选择存放在阴凉、无阳光直射的地方，或者使用防晒罩等措施。
•控制温度和湿度：橡胶老化与温度和湿度密切相关。
一般来说，较低的温度和湿度可以减缓橡胶老化的速度。
因此，在存放橡胶制品时，应尽量选择低温、低湿度的环境，避免放置在高温和潮湿的地方。
•防止受潮：潮湿的环境容易导致橡胶吸湿，引起老化。
为了防止橡胶制品受潮，可以使用防潮柜或密封包装等防潮措施。
2. 使用前注意事项在使用橡胶制品之前，需要注意一些细节，以避免橡胶老化的发生：•避免与有害物质接触：橡胶与一些化学物质（如油类、溶剂、酸碱等）接触，易导致橡胶膨胀、软化和老化。
因此，在使用橡胶制品之前，应避免与这些有害物质接触，如果接触到了，应及时清洗干净。
•注意使用温度范围：橡胶材料的使用温度范围是有限的。
如果超过了其可耐受的温度范围，橡胶会发生硬化、变脆和老化等现象。
因此，在使用橡胶制品时，应遵循其使用温度范围，严禁过高或过低的温度下使用。
•避免过度拉伸或挤压：过度拉伸或挤压橡胶制品会导致其结构破坏，损伤其使用寿命。
因此，在使用过程中，应避免对橡胶制品施加过大的力量，避免过度拉伸或挤压。
3. 定期维护定期维护橡胶制品是保持其性能和延长使用寿命的关键。
以下是一些常见的维护措施：•定期清洁：定期清洁橡胶制品可以去除表面的污垢和油类物质，防止其吸湿和老化。
橡胶常用的防老剂介绍
橡胶常⽤的防⽼剂介绍防⽼剂是⼀类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进⾏，从⽽阻⽌聚合物的⽼化并延长其使⽤寿命。
对⼯程塑料加⼯来说，防⽼剂可以防⽌某些聚合物(如ABS等)加⼯过程中的热氧化降解，使其成型加⼯能顺利进⾏。
防⽼剂的添加量—般只有0.1-0.5份。
理想防⽼剂应具备以下条件：⼀，应具有⾼的抗氧化能⼒。
⼆，与树脂的相容性好，不析出三，加⼯性能良好．在⾼聚物的加⼯温度下不挥发、不分解。
四，耐抽出性好，不溶于⽔和油中五，本⾝颜⾊最好为⽆⾊或浅⾊．以不污染制品。
六，⽆毒或低毒。
七，价格低廉。
事实上，任何⼀种抗氧剂都不能完全满⾜这些条件，因此，实际使⽤中常根据⼯程塑料的种类、⽤途和加⼯⽅法，利⽤各种助剂之长，配合使⽤，以⽣产协同效应。
防⽼剂AW防⽼剂RD/TMQ防⽼剂A化学名称6-⼄氧基-2，2，4-三甲基-1，2-⼆氢化喹啉2，2，4-三甲基1，2-⼆氢化喹聚合体N-苯基-α-苯胺化学结构分类酮胺类酮胺类⼆芳基仲胺类性状褐⾊粘稠液体，纯品为浅褐⾊粘筒液体琥珀⾄灰⽩⾊树脂状粉末黄褐⾊⾄紫⾊结晶状物质，纯品为⽆⾊⽚状结晶物理性能⽆毒、沸点为169℃、能溶于苯、丙酮、⼆氧⼄烷、四氯化碳、溶剂汽油和⼄醇⽆毒、软化点不低于74℃、能溶于丙酮、苯、氯仿、⼆硫化碳、微溶于⽯油烃；不溶于⽔。
有毒，不可与⽪肤接触，熔点不低于52.0℃。
易溶于丙酮、⼄酸⼄酯、苯、⼄醇、氯仿、四氯化碳；可溶于汽油；不溶于⽔。
⽇光及空⽓中渐变紫⾊。
易燃主要作⽤特效的防臭氧防⽼剂，、对屈挠龟裂和热氧⽼化亦有防护作⽤，。
特别适⽤于动态条件下使⽤的制品能抑制条件较苛刻的氧化，热⽼化及天候⽼化作⽤，但对屈挠龟裂防护效果较差对热、氧、屈挠及天候等⽼化作⽤均有良好的防护效果，在氯丁橡胶中兼有抗臭氧⽼化的性能；对变价⾦属离⼦的⽼化作⽤及再⽣胶亦有⼀定的抑制效果在⼲胶中易分散特征⽤量1~2 份时对硫化影响不⼤，增⾄3 份则显著促进硫化，使⽤时促进⽤量应适当减少不喷霜、有轻微污染性在橡胶中的溶解度⾼达5%，⽐防⽼剂D⼤，⽤量在3~4份时不喷霜，故可增加⽤量以提⾼防护效能并⽤/可将它与防⽼剂4010NA或AW并⽤/⽤量1~20.5~2 份，最⾼可达3成份1~2 份，最⾼可达5 份防⽼剂D防⽼剂4010/防⽼剂CPPD 防⽼剂4010NA /防⽼剂IPPD化学名称N-苯基-2-萘胺N-苯基-N`-环⼰基对苯⼆胺N-苯基-N`-异丙基 -对苯⼆胺化学结构分类⼆芳基仲胺类对苯⼆胺类对苯⼆胺类性状浅灰⾊⾄浅棕⾊粉末，纯品为⽩⾊粉末灰⽩⾊粉末，纯品为⽩⾊粉末紫⾊⽚状结晶物理性能易燃，易溶剂于丙酮、⼄酸⼄酯、⼆硫化碳、氯仿；可溶于⼄醇、四氯化碳；不溶于汽油和⽔对⽪肤有刺激性,1.29，熔点为低于110℃，极易溶于氯甲烷，易溶于苯、⼄酸⼄酯、丙酮、难溶于溶剂汽油，不溶于⽔微有毒性，能引起⽪肤过敏反应，熔点不低于70℃。
橡胶的老化反应与防护
橡胶的老化反应与防护老化现象是指橡胶材料在加工、贮存和使用过程中，由于化学因素和物理因素的作用使其结构发生化学变化，致使性能逐渐下降，使用价值逐渐丧失的现象。
橡胶在老化过程中主要发生两种化学反应，即降解反应和交联反应（也称结构化反应）。
而且降解反应和交联反应并非彼此孤立、毫无联系的，往往这两种反应同时发生，由于橡胶分子结构的特征和老化条件的不同，使其中的一种反应占主导地位。
橡胶材料寿命受环境条件（化学因素和物理因素等）的影响极大，诸如氧、臭氧、化学介质、热、光、应力（应变）等均能加速橡胶的老化过程。
所以橡胶的老化反应是多种因素参与的复杂的化学反应。
收到普遍关注的是氧化老化、臭氧老化和疲劳老化等反应。
橡胶老化现象的宏观表现是变软发黏或变脆龟裂或发霉粉化等，造成性能下降，丧失使用价值。
橡胶的老化现象不能防止，只能采取化学的或物理的方法延缓或阻滞老化反应的进行。
凡是能够延缓或阻滞老化反应、延长橡胶使用寿命的物质通称为防老剂。
可分为化学防老剂（也称稳定剂）和物理防老剂两大类。
化学防老剂按防护功能又可以分为抗氧剂、抗臭氧剂、金属离子钝化剂、紫外光吸收剂和抗疲劳剂或屈挠龟裂抑制剂等。
随着科技的进步和人们生活水平的提高，近年来，所有先进国家不断提出新的产品安全性法规和环保法规，橡胶制品业也在其功能性要求得到满足的同时，安全性要求必将越来越受到用户重视。
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天然橡胶防止老化方法
天然橡胶防止老化方法天然橡胶在长时间使用过程中容易发生老化，会造成弹性变差、硬化和断裂等问题。
为了延长天然橡胶的使用寿命，可以采取以下方法进行防止老化。
1.保持干燥：橡胶老化的主要原因之一是潮湿。
橡胶材料在潮湿环境中容易吸收水分，导致橡胶结构的变化和化学反应的发生，加速老化过程。
因此，确保天然橡胶制品存放在干燥的环境中非常重要。
可使用防潮剂或将橡胶制品密封存放在干燥箱中。
2.避免紫外线照射：紫外线也是导致橡胶老化的主要原因之一、紫外线会降解橡胶分子链，导致橡胶变脆、变黄和断裂。
因此，尽量避免天然橡胶制品长时间暴露在阳光下，或使用遮阳罩、遮挡物等方式防止紫外线照射。
3.定期清洁与保养：保持天然橡胶清洁对防止老化也非常重要。
橡胶制品表面的污垢和灰尘会加速氧化和老化的发生。
应定期使用温和的清洁剂和软布对天然橡胶制品进行清洁，避免使用强酸、碱等腐蚀性清洁剂。
4.适当储存方式：当天然橡胶制品长期不使用时，适当的储存方式也是防止老化的关键。
应将橡胶制品储存在阴凉、通风的地方，避免与化学物品接触，避免叠放，以免造成形状变形或粘连现象。
5.使用防老化剂：防老化剂是一种可以延缓橡胶老化过程的添加剂。
防老化剂可以抑制橡胶分子链的断裂和氧化反应的发生，防止老化。
在橡胶制品的生产过程中，可以添加适量的防老化剂，提高其抗老化性能。
6.定期保养与检查：定期保养和检查天然橡胶制品的状况也可以延长其使用寿命。
定期检查天然橡胶制品是否有裂纹、变形等问题，及时进行修复或更换。
定期进行保养和养护，使用适用的润滑剂和维护剂进行润滑和保养，可以有效防止老化和损坏。
总之，天然橡胶的老化问题是制约其使用寿命的主要因素之一、通过保持干燥，避免紫外线照射，定期清洁与保养，适当储存方式，使用防老化剂，以及定期保养与检查，可以有效地延长天然橡胶的使用寿命，减少老化带来的问题。
橡胶防老化简易方法
橡胶防老化简易方法
橡胶制品在长期使用过程中容易出现老化现象，导致弹性和耐磨性下降，甚至
出现开裂和脆化等问题。
为了延长橡胶制品的使用寿命，采取一些简易方法可以有效防止橡胶老化。
首先，正确存储和使用橡胶制品是防止老化的基本措施之一。
橡胶制品应存放
在干燥、阴凉、通风的地方，远离阳光直射和酸碱等化学物质。
避免长时间暴露在高温环境下，例如避免将橡胶制品放置在热源附近或在高温车辆内。
其次，定期清洁橡胶制品也是防止老化的有效手段。
使用清水和中性洗涤剂，
切勿使用含有酸碱等强腐蚀性成分的清洁剂。
轻轻擦拭橡胶制品表面，注意不要用力过猛或使用刷子刮擦，以免损伤橡胶表面。
另外，橡胶制品在使用过程中应避免长时间暴露在强光下。
阳光中的紫外线是
橡胶老化的主要原因之一。
可以在橡胶制品表面涂上一层防紫外线剂，如UV抗老化剂，以有效降低紫外线的侵害。
除此之外，可以使用特殊的防老化剂处理橡胶制品，以增强其抗老化能力。
市
场上有一些专用的防老化喷剂或液体，可以通过喷洒或浸泡的方式，将防老化剂渗入橡胶中，增加橡胶的耐用性和稳定性。
总之，橡胶防老化的简易方法包括正确存储和使用、定期清洁、避免强光暴晒，以及使用防紫外线剂和防老化剂等。
这些措施不仅能延长橡胶制品的使用寿命，还能提高其性能和安全性，为我们的生活提供更多便利与保障。
防老剂rd
防老剂RD1. 简介防老剂RD是一种用于延缓材料老化过程的化学添加剂。
它能够有效地抑制氧化、光照和热量等外界因素对材料的损害，从而延长材料的使用寿命。
防老剂RD广泛应用于塑料制品、橡胶制品、涂料、染料等各种工业领域。
本文将介绍防老剂RD的工作原理、应用领域以及使用方法等相关信息。
2. 工作原理防老剂RD主要通过以下几种机制来降低材料老化的速度：2.1. 自由基捕捉机制防老剂RD中的活性成分能够与自由基反应，降低自由基引发的氧化反应速度。
自由基是导致材料老化的主要因素之一，因此防老剂RD的自由基捕捉机制起到了重要的抑制老化的作用。
2.2. 光稳定机制防老剂RD能够吸收紫外线和可见光等光照能量，转化为无害的热能，并保护材料不受紫外线和光照引起的老化损害。
这种光稳定机制使防老剂RD在户外环境中的应用尤为重要。
2.3. 热稳定机制防老剂RD能够抑制材料在高温条件下的老化过程。
它可以吸收热量，减缓材料分子的运动速度，从而减少材料的老化速度。
这种热稳定机制使防老剂RD在高温环境下的应用具有广泛的潜力。
3. 应用领域防老剂RD在以下几种材料和产品中得到广泛应用：•塑料制品：防老剂RD能够有效延长塑料制品的使用寿命，减少塑料在高温和紫外线照射下的老化问题。
常见的应用包括塑料家具、建筑材料、包装材料等。
•橡胶制品：防老剂RD可增加橡胶制品的耐热性和耐候性，减少橡胶老化引起的开裂和硬化现象。
常见的应用包括橡胶密封件、橡胶管道、轮胎等。
•涂料：防老剂RD可以提高涂料的抗氧化性能和抗紫外线照射能力，减少涂料表面的褪色和老化现象。
常见的应用包括室内外墙面涂料、汽车漆等。
•染料：防老剂RD可减少染料的褪色和退色问题，提高染料的耐久性。
常见的应用包括纺织品染色、油墨等。
4. 使用方法使用防老剂RD时，应按照以下步骤进行：1.确定所需添加的防老剂RD的用量，一般根据材料的种类和使用环境来确定。
2.将防老剂RD均匀地加入材料中，可以通过溶解、搅拌或喷涂等方式将其混合均匀。
橡胶老化和防护概述
橡胶老化和防护概述橡胶老化是指橡胶材料在长期使用过程中，由于受到外界环境、温度、光照等因素的影响，导致其性能和品质的衰减。
橡胶老化会使橡胶材料的弹性、硬度、耐磨性、耐候性等性能下降，从而影响其使用寿命和使用效果。
橡胶老化的原因可以分为内在因素和外在因素两类。
内在因素主要包括橡胶材料自身的化学性质、结构以及添加剂的选择和使用等；外在因素则包括温度、湿度、光照、氧气、臭氧、化学物质等外界环境因素的影响。
温度是影响橡胶老化的主要因素之一、高温会加速橡胶材料的老化过程，使其性能下降更快。
低温时，橡胶材料的柔韧性减弱，容易产生裂纹。
湿度也是影响橡胶老化的重要因素，湿度高时橡胶材料中的水分会导致水解反应，进而引起老化。
光照是另一个重要的外界因素，特别是紫外线会对橡胶产生破坏性的影响。
臭氧也是导致橡胶老化的危险因素，臭氧浓度高时会使橡胶表面出现龟裂、氧化等现象。
化学物质也会导致橡胶材料的老化，包括酸、碱、油脂、溶剂、氧化剂等。
为了防止橡胶老化，可以采取以下措施。
首先，选择合适的橡胶材料，不同的橡胶材料有不同的耐老化性能，可以根据具体使用环境选择合适的橡胶材料。
其次，合理设计和加工橡胶制品，避免产生应力集中和机械损伤等现象，减缓老化的发展。
此外，添加适量的抗老化剂也可以延缓橡胶的老化速度，常用的抗老化剂主要有光稳定剂、热氧化剂、防臭氧剂等。
此外，合理控制使用条件，避免高温、高湿度等恶劣环境对橡胶材料的影响。
最后，正确保养和维护橡胶制品，定期清洗、除尘，并涂抹适当的防护剂进行防护和维护。
总结起来，橡胶老化是指橡胶材料在长期使用过程中受到各种内外因素的影响而导致性能下降的过程。
了解橡胶老化的原因和机制，可以采取相应的防护措施，延长橡胶制品的使用寿命。
日常如何防止橡胶制品老化
日常如何防止橡胶制品老化橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。
今天小编为大家介绍日常防止橡胶老化的方法。
日常生活橡胶制品防止老化的办法橡胶老化的防护方法：随着橡胶的老化进程，橡胶性能逐渐下降，其使用价值也逐步丧失。
因此，研究的老化及防护方法有着极为重要的实用和经济意义。
由于橡胶的老化是一种复杂的综合化学反应过程，而且要绝对防止橡胶老化的发生是不可能的。
因此，只有认真的研究导致橡胶发生老化的各种原因，并根据这些原因对症下药，采取适当的措施，延缓橡胶老化的速度，从而达到延长橡胶使用寿命的目的。
由于导致橡胶制品老化的因素各不相同，因而应根据不同的老化机理采取相应的防老化措施，主要有物理防护及化学防护法。
物理防护法是指尽量避免橡胶与各种老化因素相互作用，如采用橡塑共混、表面镀层或处理、加光屏蔽剂、加石蜡等。
化学防护法是指主动加入物质来防止或延缓橡胶老化反应继续进行，如加入胺类或酚类化学防老剂。
防老化主要是从减少硫化橡胶的高分子链上的不饱和双键为主，比如，用一些支链改性，利用特殊的化学反应，使不饱和键饱和，从而使分子结构的层面予以提高耐老化能力，延缓老化并延长其使用寿命。
其次是在橡胶，塑料等加工过程中添加防老剂，比如，在硫化橡胶的配方中添加紫外线稳定剂，防霉剂，热稳定剂等，添加防止臭氧或氧气引起老化的抗氧剂。
再次，还可以用增加涂层和防护膜的物理防护的方法，如浸凃防老化剂溶液，涂漆，镀金属等。
橡胶制品老化因素A)氧：氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。
氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。
B)臭氧：臭氧的化学活性比氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。
当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时，出现与应力作用方向直的裂纹，即所谓“臭氧龟裂”;作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。
防止橡胶老化的方法
防止橡胶老化的方法橡胶制品在我们生活中无处不在，可要是不好好保养，它们就会老化得很快，那可咋办呢？别慌！咱有办法防止橡胶老化。
首先说说涂防护剂这招。
就像给我们的皮肤涂防晒霜一样，给橡胶制品涂上防护剂，能有效阻挡紫外线和氧气的侵蚀。
这防护剂就像是橡胶的“保护神”，为它撑起一把“保护伞”。
那涂的时候可得仔细喽，要确保涂抹均匀，不能有遗漏的地方。
不然，就像脸上没涂匀防晒霜会被晒黑一样，橡胶没涂好防护剂也会老化得快。
你想想，要是因为涂得马虎让橡胶制品早早老化不能用了，多可惜呀！再讲讲避免高温和暴晒。
橡胶就像个怕热的孩子，高温和暴晒会让它变得脆弱不堪。
所以，别把橡胶制品放在烈日下暴晒，也别让它靠近高温的地方。
比如，夏天别把橡胶手套放在汽车里，那里面的温度可高得吓人，橡胶手套很容易就会老化开裂。
这就好比把一块巧克力放在太阳下，很快就会融化变形。
你肯定不希望自己的橡胶制品也变成那样吧？还有，要注意防潮。
橡胶一旦受潮，也容易老化。
所以，要把橡胶制品放在干燥的地方。
可以在存放橡胶制品的地方放一些干燥剂，就像给橡胶制品准备了一个“干燥小窝”。
要是让橡胶制品一直处在潮湿的环境中，那它不就像泡在水里的面包一样，很快就会坏掉吗？防止橡胶老化的方法在很多场景都有大用处呢！比如汽车轮胎，做好防护能延长使用寿命，让你的出行更安全。
要是轮胎老化得快，随时都可能出问题，那多吓人呀！还有家里的橡胶手套、橡胶管等，保养好了能省不少钱呢。
你想想，要是经常因为橡胶制品老化而换新的，那得花多少冤枉钱呀！实际生活中，我就见过有人对橡胶制品精心保养，用了好多年还跟新的一样。
而有的人不注意，橡胶制品很快就坏了。
这差距可大了去了。
总之，只要我们用心保养橡胶制品，就能让它们陪伴我们更久。
别再让橡胶制品轻易老化啦，赶紧行动起来吧！。
橡胶老化和防老剂使用原则
橡胶老化和防老剂使用原则橡胶老化是指橡胶材料在长时间暴露于外界环境的情况下，由于各种化学和物理因素的作用，导致橡胶材料的性能逐渐下降、变质、劣化甚至破坏的现象。
在实际应用中，为了避免橡胶老化对产品性能和寿命的影响，常常会添加一些防老剂。
橡胶老化的主要原因有以下几方面：1.氧化老化：氧气的存在会使橡胶发生氧化反应，导致材料的硬化、变脆。
2.紫外线老化：橡胶材料长时间暴露于紫外线下，会引发自由基反应，导致橡胶电缆表面发黄、龟裂、开裂。
3.热老化：高温环境下，橡胶材料的分子链会发生断裂和交联，导致硬化、变脆。
4.应力老化：橡胶材料在受到持续应力的作用下，会引发结构变化，导致橡胶疲劳破坏。
5.化学老化：橡胶材料长时间暴露于酸、碱等化学物质的作用下，会导致化学变化，降低材料的性能。
为了延缓橡胶老化的过程，可以添加一些防老剂。
防老剂主要通过以下几种机制起到抗老化的作用：1.自由基捕捉剂：自由基是导致橡胶老化的主要原因之一，防老剂中的自由基捕捉剂可以与自由基结合，阻断自由基反应链的扩散，从而延缓橡胶老化的过程。
2.抗氧化剂：防老剂中的抗氧化剂可以与氧气结合，阻止氧气与橡胶发生氧化反应，从而延缓橡胶老化的过程。
3.光稳定剂：防老剂中的光稳定剂可以吸收或散射紫外线，从而减少紫外线对橡胶的损害。
4.抗热剂：防老剂中的抗热剂可以提高橡胶材料的热稳定性，减缓热老化的速度。
5.应力分散剂：防老剂中的应力分散剂可以分散橡胶材料中的应力，减少应力集中，从而减轻应力老化的程度。
6.抗化学剂：防老剂中的抗化学剂可以中和酸、碱等化学物质对橡胶的侵蚀，保护橡胶材料的性能。
在使用防老剂时，需要遵循以下几个原则：1.选择适合的防老剂：不同橡胶材料对防老剂的适应性不同，所以在选择防老剂时需要考虑橡胶材料的种类和用途。
2.控制防老剂的添加量：过量的防老剂可能导致橡胶材料的黄变、臭味等问题，甚至影响其他物理性能。
3.防老剂的配方平衡：防老剂的配方需要考虑不同抗老化机制的综合作用，以达到理想的抗老化效果。
橡胶配合剂和防老剂使用
橡胶配合剂和防老剂使用橡胶配合剂是指添加到橡胶中以改善或调整其性能的化学物质，包括增塑剂、抗氧剂、交联剂、加强剂等。
防老剂是指防止橡胶老化的化学物质，主要包括抗氧剂、防火剂、抗紫外线剂等。
本文将详细介绍橡胶配合剂和防老剂的使用方法及其对橡胶性能的影响。
橡胶配合剂的使用对橡胶制品的性能具有重要影响。
首先，增塑剂是橡胶配合剂中最常用的一类。
增塑剂可以使橡胶变得更加柔软和可塑，且有助于提高橡胶制品的可加工性。
丁腈橡胶和氯丁橡胶通常需要使用增韧塑化剂，以提高其抗撕裂性能和耐磨性。
另外，增塑剂还可以起到提高橡胶表面光泽和降低摩擦系数的作用。
其次，抗氧剂是橡胶配合剂中常用的一类。
橡胶在长期使用过程中容易老化，表现为硬化、开裂、变色等现象。
抗氧剂可以有效地延缓橡胶的老化速度，增强其耐候性和热稳定性。
常用的抗氧剂包括PH值稳定剂、有机磷酸酯、酚类化合物等，它们可以消除或中和橡胶劣化时产生的自由基，抑制橡胶分子链的断裂和交联反应的进行。
再次，交联剂是橡胶配合剂中另一类重要成分。
通过交联作用，可以提高橡胶的强度、硬度、耐磨性和耐化学性能。
常用的交联剂有有机过氧化物、硫化剂、金属氧化物等。
有机过氧化物主要用于热交联，硫化剂主要用于硫交联。
交联剂的选择应根据橡胶种类和要求来决定，不同的交联剂具有不同的反应机理和交联效果。
最后，加强剂也是橡胶配合剂中一类重要的成分。
加强剂主要用于改善橡胶的强度、拉伸性能和耐磨性能。
常用的加强剂有碳黑、纤维素、玻璃纤维等。
其中，碳黑是最常用的加强剂，能够显著提高橡胶的抗拉强度和耐磨性。
此外，碳黑还可以提高橡胶的耐候性和耐化学性能。
橡胶防老剂是保护橡胶制品不受老化影响的一种化学物质。
其防老机理主要是通过与橡胶分子中的自由基反应，抑制自由基连锁反应的进行，从而减缓橡胶的老化速度。
常用的防老剂有羟基苯乙烯醚等。
防老剂的选择应根据橡胶种类和要求来决定，不同的防老剂具有不同的反应机理和防老效果。
橡胶配合剂和防老剂的使用方法主要包括预混、挤出和成型三个步骤。
仓库保管 橡胶制品防老化措施
仓库保管橡胶制品防老化措施
橡胶制品是现代工业中广泛使用的材料之一，如何保护橡胶制品不受老化影响是仓库保管工作中的重要任务之一。
下面将介绍几种橡胶制品防老化的措施。
首先，橡胶制品在储存过程中应避免受到阳光直射和高温环境的影响。
因为阳光中的紫外线和高温都会导致橡胶分子链的断裂，从而加速橡胶制品的老化。
因此，仓库保管人员应选择避光、防潮、通风良好的储存环境，并采用遮阳措施，减少阳光直射。
其次，橡胶制品在储存过程中应避免受到化学物质的污染。
因为一些化学物质会与橡胶发生化学反应，从而破坏橡胶分子链，加速橡胶制品的老化。
因此，仓库保管人员应将橡胶制品与化学物质隔离开来，避免直接接触。
再次，橡胶制品在储存过程中应避免受到机械损伤。
因为机械损伤会导致橡胶分子链的断裂，从而加速橡胶制品的老化。
因此，仓库保管人员应在储存过程中注意轻拿轻放，避免橡胶制品被挤压或碰撞。
最后，仓库保管人员应定期对储存的橡胶制品进行检查和维护。
如果发现有老化或损坏的情况，应及时更换或修复。
同时，还
应根据不同种类的橡胶制品的特性和储存时间，制定相应的检查和维护计划。
总之，仓库保管人员应采取多种措施，综合防护，确保储存的橡胶制品不受老化影响。
这不仅有助于提高仓库保管工作的效率和质量，还能为企业节省成本和提高竞争力。
橡胶防老化简易方法
橡胶防老化简易方法篇11.引言：简述橡胶老化的问题及其影响2.常见的橡胶防老化方法概述3.简易防老化方法介绍：分类及具体实施步骤4.简易防老化方法的优势与局限性5.结论：总结并强调简易防老化方法的有效性及实用性正文橡胶作为一种广泛应用的材料，在使用过程中往往会遇到老化问题。
老化会导致橡胶性能下降，影响使用寿命，甚至可能引发安全问题。
因此，寻找有效的防老化方法至关重要。
常见的橡胶防老化方法主要包括添加防老剂、改善橡胶配方、采用耐候橡胶等。
这些方法虽然有效，但可能需要专业的知识和设备，实施起来较为困难。
相比之下，简易防老化方法更具实用性。
首先，可以避免阳光直射，因为紫外线是橡胶老化的主要因素之一。
可以通过在橡胶制品表面涂抹防晒霜或覆盖遮阳物来实现。
其次，保持橡胶制品的清洁干燥，避免与水分接触，可以减少氧化反应的发生，从而延缓老化。
此外，定期对橡胶制品进行保养和维护，如涂抹润滑油等，也可以提高其抗老化能力。
简易防老化方法具有操作简便、成本低廉、效果显著等优点，但也存在一定的局限性，如防晒效果可能受到环境影响等。
因此，在选择防老化方法时，应根据具体情况进行综合考虑。
总之，简易防老化方法对于保护橡胶制品的性能和使用寿命具有重要意义。
篇21.引言：简述橡胶老化的问题及其影响2.简易防老化方法：分类介绍几种常见的防老化处理方法2.1 物理防护：避免阳光直射，防止氧气接触，控制温度变化等2.2 化学防护：添加防老剂，使用抗氧化剂等3.实际应用：针对不同场景，选择适合的防老化方法4.总结：强调橡胶防老化的重要性，提醒使用者合理选择防老化方法正文橡胶作为一种广泛使用的材料，在长时间的使用过程中，由于受到氧气、阳光、热量等因素的影响，会发生老化现象，导致性能下降，甚至影响使用安全。
因此，采取有效的防老化方法至关重要。
针对橡胶老化的原因，我们可以采取一些简易的防老化方法。
首先是物理防护，可以通过避免阳光直射，防止氧气接触，以及控制温度变化等方式来减缓橡胶老化。
防止橡胶制品老化的方法
防止橡胶制品老化的方法嘿，朋友们！咱今儿来聊聊怎么防止橡胶制品老化这档子事儿。
你想想看，那些橡胶制品就跟咱家里的宝贝似的，要是不好好照顾，没多久就“未老先衰”啦！橡胶制品啊，那可是到处都有。
像咱自行车的轮胎啦，各种密封垫圈啦，还有那些可爱的小橡胶玩具。
它们要是老化了，那可就麻烦喽！就好比自行车轮胎老化了，骑着骑着说不定就爆胎啦，那多吓人呀！那怎么防止它们老化呢？首先呢，别让它们老晒太阳。
太阳那家伙可厉害啦，能把橡胶晒得干巴巴的，就像人缺水一样没精神。
所以啊，咱能把橡胶制品放在阴凉的地儿就放那儿。
你说咱人都知道躲太阳，橡胶制品也得享受享受这待遇呀！还有呢，别让它们接触那些乱七八糟的化学物质。
有些化学物质就跟小怪兽似的，专门欺负橡胶。
比如说油污啦、酸碱啦，这些东西能让橡胶变得脆弱不堪。
咱得像保护小宝宝一样保护橡胶制品，别让这些“小怪兽”靠近它们。
再有啊，咱使用的时候也得悠着点。
别可劲儿地折腾那些橡胶制品，该轻拿轻放就得轻拿轻放。
你想想，你要是对它们太粗鲁，它们能开心吗？能不老得快吗？另外，咱可以时不时地给它们做做保养。
就像咱人要护肤一样，橡胶制品也需要关爱呀！可以用一些专门的保养剂给它们擦擦，让它们滋润滋润。
这就好比给它们做了个美容 SPA 呢！你说这橡胶制品老化的问题是不是挺重要的？要是咱不好好对待它们，它们很快就不行啦。
那咱以后用啥呀？咱的生活不就不方便啦？所以呀，咱可得把这些小细节都放在心上。
咱可不能小瞧了这些橡胶制品，它们虽然不起眼，但是作用大着呢！要是它们都好好的，咱的生活也能更顺溜不是？所以，大家都行动起来，好好保护咱们身边的橡胶制品吧！让它们能一直为我们服务，一直保持年轻有活力的状态！别等它们老化了才后悔莫及呀！。
橡胶防老剂
橡胶及其制品在长期贮存和使用过程中，由于受到热、氧、臭氧、变价金属离子、机械应力、光、高能射线的作用，以及其它化学物质和霉菌等的侵蚀，会逐渐发粘、变硬发脆或龟裂。
为了解决这一老化现象，橡胶防老剂等到广泛运用。
下面由橡胶防老剂厂家恒力特新材料为您介绍下它的相关知识，希望对您有所帮助。
随着橡胶及其制品老化过程的进行和发展，橡胶及其制品性能会逐渐降低以致完全丧失使用价值。
为此，需在橡胶及其制品中加入某些化学物质来提高它对上述各种破坏作用的抵抗能力，延缓或抑制老化过程，从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命，这类物质叫做防老剂。
而它的防护机理主要有两种。
通过对橡胶老化机理的了解，若想减缓橡胶老化的速度，必须阻断橡胶老化第二阶段的链增长反应。
在橡胶生产过程中需要根据橡胶的种类和使用环境，在基体中加入相应的防老剂，因为橡胶原料分子链的断裂方式不同，因此要加入不同类型的防老剂。
防老剂分为自由基捕捉型防老剂和防护型防老剂，自由基捕捉型防老剂是通过阻止游离基的连锁反应从而阻断链增长反应。
而防护型防老剂是抑制游离基的形成。
下面针对两种类型的防老剂进行具体分析。
1自由基捕捉防老剂自由基捕捉型防老剂主要捕捉橡胶在氧化反应过程中产生的烃过氧化物自由基。
自由基的捕捉方式分为氢原子给予体、游离基捕获体以及电子给予体。
在橡胶制造工业中应用最广泛的是氢原子给予体捕捉方式，例如与橡胶分子链被反复攻击比较薄弱的部位比较相似的氨类防老剂，防老剂的自由基能捕捉到橡胶分子链经过氧化反应产生的活性过氧化物，并能与过氧化物结合生成稳定的化合物，从而在一定程度上降低了橡胶老化的速度。
2防护型防老剂防护型防老剂主要包含硫酯类长链脂肪烃、硫醇类化合物等类型，其中应用最广泛的是亚磷酸盐，简称TNPP。
这种防老剂是通过与橡胶原料的烯烃的氢过氧化物发生反应，从而生成抑制自催化氧化反应发生的自由基，延缓橡胶的自动催化反应过程。
恒力特新材料是集科技研发、生产、销售为一体的高新技术企业，是国内和华东地区橡胶助剂骨干企业，恒力特牌橡胶防老剂8PPD-35、BLE、BLE-W、BLE-C、SP、SP-C、AW、DFC-34等系列，抗疲劳剂PL-600、橡胶耐磨剂SL-A、橡胶助剂EVR、抗热氧剂RW、阻燃剂、橡胶粘合剂HLT-301、HLT-501系列，橡胶促进剂DTDM、DBM系列，橡胶补强剂FH、FHT系列，都得到了轮胎、胶带、胶管及橡胶制品企业的认可。
第五章 防老剂
2 ROOH
RO ROO H2O
• D阶段：吸氧速度变慢，最后处于稳定期，橡胶 反应的活性点没有了，也就是说橡胶深度老化。
– 橡胶热氧老化过程中的性能变化
（2）热氧老化反应过程
热氧老化反应过程：
链式的自由基反应
①链引发：
RH＋O2 → R＊＋HO2＊
或
ROOH → RO＊＋OH＊
NR
100 炭黑
45
氧化锌 3
硬脂酸 3
防老剂H 1
防老剂BLE 1
防老剂 AW 1.5 松焦油 5
促进剂CZ 0.5
硫黄
2.5
2.醛胺类
防AH ：优良的抗热氧作用， 可作NBR的增塑增粘剂。
用量：0.5～1.5份，作NBR的 增塑增粘剂时1.5~10份
防AP：抗热氧性能良好 。 用量：NR中：0.4～0.5份 、
活性中心
2ROOH → RO＊＋RO2＊＋H2O ②链增长：
RO2＊＋RH → ROOH＋R＊ R＊＋O2 → RO2＊ 可能有次级链反应
自动催化氧化过程
ROOH 分解 低分子物质 （橡胶氧化裂解） ③链终止
2 RO2＊ → 非自由基化合物＋O2
2 R＊ → R—R R＊＋RO2＊ → ROOR
交联，结构化，变硬，变脆
(CH3)3 C
OH
C(CH3)3
2.多元酚类
CH3
• 主要品种为防DOD
功用：抗热氧及金属离子，对屈挠疲劳龟裂无效，并用 更佳。
• 用量：0.75～1.5份
(CH3)3 C
OH
C(CH3)3
CH3
3.硫代双取代基酚类 • 常用品种为 防2246－S 功用：抗热氧及臭氧龟裂。 • 用量：1.5～2份
橡胶材料的耐候性
橡胶材料的耐候性橡胶作为一种重要的材料，在工业、汽车、建筑等领域有着广泛的应用。
然而，橡胶材料在长时间的使用过程中可能会受到自然环境的影响，特别是气候条件的变化。
因此，研究橡胶材料的耐候性显得尤为重要。
一、耐候性的定义与重要性耐候性是指材料在长期暴露于不同气候条件下，其性能和外观保持稳定的能力。
对于橡胶材料而言，耐候性是其中一项重要的指标，因为它直接关系到材料的使用寿命和可靠性。
橡胶制品常见的耐候性问题包括老化、开裂、硬化等。
当橡胶制品长时间暴露在紫外线、高温、低温、氧气、湿气等环境下，其分子链可能会断裂或产生氧化反应，从而导致橡胶材料的性能下降。
因此，研究橡胶材料的耐候性对于解决橡胶制品在使用过程中的老化问题，延长其使用寿命具有重要意义。
二、影响橡胶材料耐候性的因素1. 光照条件：紫外线是橡胶材料耐候性下降的主要原因之一。
当橡胶材料长时间暴露在阳光下，紫外线会激发材料中的化学反应，导致材料老化、变硬、开裂等问题。
2. 温度变化：温度的变化会影响橡胶材料的耐候性。
高温会加速橡胶材料的老化过程，而低温则会导致橡胶变脆，易发生开裂现象。
3. 空气中的氧气：氧气是导致橡胶材料老化的关键因素。
氧气与橡胶材料中的双键反应，导致分子链的断裂，最终降低了材料的弹性和耐久性。
4. 湿度：湿度会加速橡胶材料老化的过程。
高湿度环境下，水分会进入橡胶材料中，导致分子链的断裂和形成新的化合物，从而降低了材料的性能。
三、提高橡胶材料耐候性的方法为了提高橡胶材料的耐候性，可以采取以下几种方法：1. 添加抗氧剂：抗氧剂是一种可以防止橡胶氧化的添加剂。
通过添加抗氧剂，可以阻止氧气与橡胶材料中的双键反应，延缓橡胶材料老化的过程。
2. 添加防老剂：防老剂可以延缓橡胶材料老化的速度。
它可以吸收紫外线，减少紫外线对橡胶材料的损害。
3. 优化配方：通过合理地调配橡胶材料的成分和配比，可以提高橡胶材料的耐候性。
例如，合理控制添加剂的种类和用量，选择合适的填充剂等。
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第三节 防老剂的结构与抗氧能力
1 胺类防老剂取代基的影响
芳香胺类化合物在胺基对位上的取代基 , 若 有推电子基团或呈电负性较小时 , 则抗氧较果较 好 ;这些基团如果是具有吸电子性能时 , 则抗氧能 力下降 。表 23 为胺类防老剂对四氢化萘氧化的 防护效果 。
通式为 :
(R′O)3 P +RO O H (R′O)3 PO +RO H
R′3 P +RO O H R′3 PO +RO H
3 二硫代有机酸盐类防老剂的作用机理
50
橡胶参考资料
2009 年
Байду номын сангаас
这类化合物之所以效果显著 , 是因为它的反 应产物可以继续与大量的氢过氧化物再反应 , 故 1 m ol 的二硫代氨基甲酸盐可以分解 7 mol 的氢 过氧化物 。
二烷基亚砜的防老化作用是由于其形成次磺 酸的能力决定的 , 因为次磺酸是非常有效的过氧 化物游离基终止剂 , 其速度常数 K 在 60 ℃时为 107 M s -1 -1 。反应式如下 : ROO · +R′SOH ROOH +R′SO ·
每一个酸分子只终止一个 ROO · , 这意味着 次硫酰游离基 R′SO ·自己相互反应而消失 。
SO 2 又能有效地促使 RO O H 分解 。
4 二硫代磷酸盐类防老剂的作用机理
这种防老剂和二硫代有机酸盐类的作用机理 相同 。例如二异丙基二硫代磷酸锌与氢过氧化物 的反应式如下 :
5 硫醇类防老剂的作用机理
反应通式如下 : 2R′-SH +RO O H R′SSR′+H2O +RO H
6 次磺酸盐类防老剂的作用机理
第 39 卷 第 3 期
橡胶的老化与寿命估算
49
第五章 防老剂与减缓橡胶等
材料老化的方法
为了改善橡胶等高分子材料的耐老化性能 , 必须减少或延缓自动氧化速度 , 一般在化学上有 两条主要途径可以达到这一目的 :一是中断连锁 反应过程 。能够起到中断连锁反应过程作用的物 质就是断链抗氧剂 , 或称连锁破坏抗氧剂 ;二是防 止引发游离基的形成 , 能够起到防止引发游离基 形成作用的物质就是防护性抗氧剂 , 抗氧剂就是 各种类型的防老剂 。
第二节 链破坏型防老剂及其作用机理
链破坏型防老剂或称断链型防老剂 , 其作用 是中断连锁反应过程 , 能捕捉活性过氧化物游离
基 ROO · , 并与之作用生成稳定的化合物 , 延缓 老化速度 。这种防老剂依其作用形式的不同 , 可 分为三种类型 :氢原子给予体 、游离基捕获体和电 子给予体 。
1 氢原子给予体防老剂的作用机理
酚的芳香胺类防老剂 , 因为在它们的分子中 存在的活泼 N-H 、O-H 基团 , 能够脱出氢原子与 橡胶烃争夺过氧化物游离基 ROO · , 脱出的氢与 ROO ·反应生成稳定的化合物而终止动力学链 。 脱氢后的防老剂也有捕捉 ROO · 游离基的作用 而终止另一个动力学链 。 这样一个分子的防老剂 能够捕捉两个过氧化物游离基 ROO · , 终止两个 动力学链 。反应式如下 :
能发挥作用 。 所以不单独使用 。而是与酚类防老 剂并用 。 故又称为辅助防老剂 。其作用机理可用 下式表示 :
ROOH +B ROH +BO 式中 B 为氢过氧化物分解剂 。
常见的氢过氧化物分解剂有以下几种 : A)含硫酯的长链脂肪烃 ; B)含亚磷酯的长链脂肪烃 ; C)硫醇类化合物 ; D)二烷基二硫代氨基甲酸盐类 。 现将这种防老剂的作用机理作如下介绍 。
减缓橡胶等高分子材料老化的速度 , 最主要 的方法是在材料加工时加入防老剂 , 降低氧化断 裂和氧化交联的速度 , 延长反应诱导期 。在橡胶 等高分子材料中加入 0 .1 %～ 0 .5 %的防老剂 , 其 防护效能十分明显 。 例如未加防老剂的异戊二烯 橡胶 , 在 90 ℃ ～ 100 ℃温度下 , 几天 内就丧 失弹 性 ;大多数橡胶在大气条件下 , 也就是经过数星期 甚至几天内就被破坏 , 失去应有的物理机械性能 , 而在热带条件下橡胶的老化过程往往比温带要剧 烈 8 ～ 10 倍 。 所以防老剂的作用更为重要 , 加入 防老剂后橡胶高分子材料的贮存使用寿命几十 、 几百甚至上千倍的增加 。
1 .00
1 .00
特丁基 乙基 特丁基
-
特丁基 异丙基 特丁基
-
1 .31 -
特丁基 正丁基 特丁基 特丁基 特丁基 特丁基
0 .40
1 .53 0 .24
3 临界氧化电位的影响
池边繁昭对胺类和酚类防老剂作了汽油吸氧 诱导期与临界氧化电位的研究 , 结果发现酚类防 老剂 0 .8V 附近诱导期最长 , 而氧位电位低于0 .4 V 时 , 诱导期变短 。 因为这种结构的防老剂本身 易受氧的直接氧化 , 氧化后产生活性游离基 , 反而 加速橡胶的氧化过程 , 故常称为氧化强化效应 。
但是应注意到在橡胶氧化过程中 , 防老剂本
第 39 卷 第 3 期
橡胶的老化与寿命估算
51
身也能被氧化 , 所生成的游离基又能起到引发橡 胶的作用 。反应式如下 :
A H +O 2 H O O · +A · A · +O 2 AO O · AOO · +RH AOOH +R · HO O · +RH H2 O2 +R · 因此 , 有效而较为理想的这类防老剂应具备 下列条件 : a)具有活泼的氢原子 , 而且比橡胶主链上的 氢原子更易脱出 ; b)防老剂本身应该较难被氧化 ; c)防老剂的游离基活性较小 , 以减少对橡胶 引发的可能性 , 但又有参加终止反应的能力 。 鉴于胺类 、酚类防老剂的这一作用机理 , 所以 又被称为游离基接受体型或终止型防老剂 , 也是 主防老剂 。 胺类防老剂通常使用的是仲芳胺 。 胺类化合 物的抗氧性能一般比酚类化合物优越 , 如对苯二 胺类的 4010NA 、4020 、酮胺缩合物的 RD 、BL E 等 都具有优良的抗热氧性能 , 对曲挠龟裂也有良好 的防护作用 。但是 , 胺类化合物本身多带有色泽 , 而且受到氧和光的作用也会变色 , 因此会污染产 品 。 再者多少具有一些毒性 , 故它主要用于深色 或黑色制品 。酚类化合物多数无色 、无毒 , 适用于 无色 、浅色 、无毒制品 。不过 。 其防老化能力比胺 类弱一些 。
52
橡胶参考资料
防老剂 D , 在苯环对位上引入取代基 , 如甲氧 基 、羟基 、氯离子等 , 其防护能力优于原防老剂 D 。
2009 年
x =CH3 O - 、O H 、CI除甲基苯胺的对位取代基有上述规律外 , 在 对苯二胺 类化合物 中(R-N H C6 H 4N H-R), 以丁 基取代氨基上的氢后(即 R 为丁基时)抗氧能力 增加 。抗氧能力的大小 , 特丁基 、仲丁基为最好 , 异丁基次之 , 正丁基相对最小 。 2 酚类防老剂取代基的影响 烷基酚(H OC6 H4 R)的 R 上若 含有 -N O 2 、 -COOH 吸电子基团时 , 抗氧化能力下降 ;而含 有甲基和叔丁基等推电子基团时 , 则抗氧化能力 提高 。烷基酚的抗氧化能力依赖于氢原子从酚中 脱离的难易程度 , 即 O-H 键的离解能 , 而离解能 的大小受取代基种类的影响 。 酚类防老剂的防护能力除与脱氢有关外 , 还 与其分子中的官能团的数目及其相互位置有关 。 单酚和双酚与过氧化物游离基相互作用的速 度常数大致相当 , 而其防护能力相差几十倍 。
解剂 。
2 亚磷酸酯类防老剂的作用机理
三壬基苯基亚磷酸酯(T NP)的作用机理 , 反
应式如下 :
(H 19 C9 C6 H 5)3 P +ROO H
(H 19 C9 C6 H5 )3 PO +RO H
三苯基亚磷酸酯(T P P)的作用机理 , 反应式
如下 :
(C6 H 5)3 P +ROO H
(C6 H5 )3 PO +RO H
不同的防老剂 , 其作用机理也是不同的 。 防 老剂的种类很多 , 但按作用大体上可分为两类 :一 是防护型防老剂 , 它以一定的方式抑制或延缓引 发阶段的游离基生成 ;二是链破坏型防老剂 , 这种 种防老 剂能和 烷游 离基 R · 、过氧化 物游 离基 ROO · 反应而破坏增长周期引起新的终止反应 。
三烷基酚 , 2 , 6 位具有空间位阻的抗氧化能 力高 , 并且随酚的邻位取代基分支的增加 , 抗氧化 效果增大 。在酚的对位上引进推电子基团 , 如甲 基 、甲氧基时 , 抗氧化效果显著提高 ;若引进吸电 子基团 , 如 硝基 、羧基 、卤离子等 , 抗 氧化效果降 低。
经测定 2 , 4-二甲基-6-特丁基酚 的抗氧化能 力最好 。表 24 为 2 , 4 , 6-三烷基酚抗氧化效果的 比较 。
橡胶聚合物老化时是双分子反应 , 生成一对 游离基 , 若遇到双酚防老剂 , 就会立即发生反应 。 A(O H)2 +RO · +R · A · +RO H +RH
若遇到单酚 , 则只能消除一个游离基 。 另一 个游离基会引发新反应链的发展 。
在酚类分子中引入含硫基团会明显地增加其 防护效能 , 例如特丁基酚是聚丙烯氧化的弱防老 剂 , 而结构相近的含硫的酚类化合物都是强防老 剂。
1 硫酯类防老剂的作用机理
以 DL T P(硫代二丙酸二月桂酯)代表这种防 老剂 , 其作用机理反应式如下 :
通式为 :R1 SR2 +RO O H
RO H +R1 SO R2
R1 SO R2 +RO O H
RO H +R1 SO 2 R2
1mo l 硫酯类防老剂可以分解 20m ol 的氢过