(完整版)橡胶常用防老剂及选用原则
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§4.6橡胶常用防老剂及选用原则
一.橡胶用防老剂
目前防老剂种类繁多,而且每种防老剂同时有几种房老化作用。 按化学结构可分为:胺类、酚类、杂环类及其它类。
按防护效果可分为:抗氧、抗臭氧、抗疲劳、抗有害金属和抗紫外线等防老剂。 下面按防老剂化学结构分类加以介绍: 1.胺类防老剂:
防护效果最突出,品种最多。
主要防护作用:热氧老化、臭氧老化、对热重金属及紫外线的催化氧化以及疲劳老化都有显著
的防护效果。
这类防老剂的防护效果是酚类防老剂不可比拟的,远优于酚类防老剂。 缺点:有污染性,不宜用于白色或浅色橡胶制品。
这类防老剂又可细分为:酮胺类、醛胺类、二芳仲胺类、二苯胺类、对苯二胺类以及烷基芳基仲胺类六个类型。 ①酮胺类
a .防老剂AW (丙酮与对胺基苯乙醚的反应产物,6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉))
N
CH 3CH 3
CH 3
H 5C 2O
b .防老剂BLE (丙酮与二苯胺的高温缩合物)
CH 3
CH 3N
H
c .防老剂RD (2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物)
CH 3
CH 3
CH 3
H
N
n
②醛胺类
a .防老剂AH (乙醛-α萘胺缩合物)
主要用于防止臭氧老化和疲劳老化,同时具有良好的耐热氧
老化性能,适用于动态橡胶制品。与蜡类、防老剂4010等并用效果好,适用于SBR ,用于制造汽车轮胎、胶鞋和其它橡胶制品。
对热氧老化、疲劳老化具有很好的防护效果,同时还可提高胶料与金属的粘合力,有污染性,不适用于浅色制品,在轮胎工业中应用较多,在胶管、胶带及其它工业制品中也有应用。
在胶料中相容性好,不易喷出,有轻微的污染性,对热氧老化具有优秀的防护效果,对臭氧老化和疲劳老化防护效果差。
N
CHCH 3
b .防老剂AP (3-羟基丁醛-α-萘胺)
N
CHCH 2CHOHCH 3
③二芳仲胺类
a .防老剂A (N-苯基-α-萘胺)
NH
b .防老剂D (N-苯基-β-萘胺)
NH
④二苯胺类
品种少,性能不太突出,较少应用。二苯胺本身是一种良好的防老剂,但很容易挥发,通常是
采用它的衍生物作防老剂,主要品种有4,4-二甲氧基二苯胺,具有突出的耐疲劳老化的性能。 ⑤对苯二胺类
这是目前最新而且是最重要的一类防老剂,这类防老剂对各种类型的老化均有较优秀的防护效能,主要防止臭氧、疲劳及热氧老化,尤其在防止臭氧、疲劳老化是其它防老剂无法相比的。主要品种有:
a .防老剂4010(CPPD )
NH
NH
N-苯基-N'-环己基对苯二胺
对热、氧、高能辐射和铜害有显著的防护作用,对抗臭氧和屈挠疲劳老化有卓越的效能,比防老剂A 和D 的效果均好,在胶料中易分散,但用量超过1份时会产生喷霜,有污染性,不宜作浅色制品。
这类防老剂是NR 及合成橡胶优良的防老剂,尤其适用NR 和SBR 。用于制造航空轮胎、汽车轮胎、力车胎、电缆及其它工业橡胶制品。 b .防老剂4010NA (IPPD )
具有优良的防护热氧老化的效果,具有钝化铜、铁、锰等重金属离子的作用,污染较严重,制成的硫化胶中有一种难闻的气味。
具有良好的抗热氧老化性,用于制造电线、电缆、胶鞋、工业制品等。
具有全面的防护效果,对热、氧和屈挠疲劳老化有较好的防护效果,对有害金属亦有一定的抑制作用,但抗臭氧能力差。一般用量为1~2份。
对热、氧、屈挠龟裂均有良好的防护作用,并稍优于防老剂A ,对有害金属离子也有防护作用,对臭氧防护作用差,有污染性。
广泛应用于天然橡胶及各种合成橡胶制造的黑色橡胶制品中。
NH
NH
N-苯基-N'-异丙基对苯二胺
CH CH 3
CH 3
对臭氧和屈挠疲劳老化有卓越的防护效能,对热氧老化、光氧老化具有良好的防护作用,同时还有钝化重金属离子的作用,其防护效能比4010更全面,应用范围更广。
在NR 、SBR 、BR 、CR 、ZR 及胶乳中均适用。常用于制造承受动态和静态应力较高的制品。如制造航空汽车轮胎,电缆,胶管,胶带,胶辊等。有污染性。 c.防老剂H(DPPD )
NH
NH
N,N'-二苯基对苯二胺
防老剂H为银白色片状结晶,在空气中和日光下易氧化变色。对臭氧和屈挠疲劳老化有较好的防护效能,对热氧老化和有害金属催化老化也有良好的防护作用,并有抗龟裂作用。适用于NR 、SBR 、BR 、NBR 和IR 及Latex 中。用于制造轮胎及各种工业橡胶制品。有污染性,一般用量为0.2-0.3phr ,不单独使用。 ⑥烷基芳基仲胺类
这类防老剂的污染性较小,可用于浅色制品,但防护效果较差。主要品种有: a .防老剂DPD
NH
NH
N,N'-二苯基丙撑二胺
(CH 2)3
b .防老剂CMA
CH 3NH
N-环己基-对甲氧基苯胺
O
2.酚类防老剂
优点:无污染性,不变色,适用于浅色或彩色橡胶制品。 缺点:防护效果差。
这类防老剂可分为:取代一元酚类,多元酚类,硫化二取代酚类以及烷撑二取代酚类等。 ①一元酚类
防老剂264
为棕红色粘稠液体,具有耐热、氧、日光疲劳老化,常用于胶乳制品。
为白色结晶粉末,抗臭氧性能好,对热老化也有防护作用,常用于胶乳制品。