橡胶常用防老剂及选用原则

橡胶常用防老剂及选用原则

§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 3

CH 3

CH 3H 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 3CH 3CH 3

H N

n ②醛胺类

a ．防老剂AH （乙醛-α萘胺缩合物）

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

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

对热氧老化、疲劳老化具有很

好的防护效果，同时还可提高胶料在胶料中相容性好，不易

喷出，有轻微的污染性，对热

具有优良的防护热氧老化

的效果，具有钝化铜、铁、锰等

具有良好的抗热氧老

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 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

对热、氧、屈挠龟裂均有良好的防护作用，并稍优于防老剂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）

NH NH N-苯基-N'-异丙基对苯二胺CH CH3 CH3

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，为棕红色粘稠液体，具

为白色结晶粉末，抗

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 CH 3

OH

C(CH 3)3(CH 3)3C

2,6-二特丁基-4-甲基苯酚 ②烷撑双取代酚类 CH 2CH 3OH C(CH 3)3

(CH 3)3C 2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)OH CH 3

③硫代双取代酚类

CH 3OH

C(CH 3)3(CH 3)3C

2,2'-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)OH CH 3S

④多元酚类

防老剂效能与二元酚类大体相似。其中最常用的

品种为防老剂DOD 。

HO

OH 4,4'-二羟基联苯

注：这类物质仅在未硫化橡胶中具有防护活性，对热氧老化有一定的防护作用，也能抑制铜离子的老化作用。不变色，易分散，无污染，用于

防老剂2246提高了分子

量，挥发性小。

对热、氧、金属离子老防老剂2246S 防护

效果较前两者好。