加入收藏
您好,欢迎光临上海畅直交通设施工程有限公司官方网站!
021-57640397
新闻动态
橡胶老化与防护、防老剂选择
2014-12-23

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!


(二)防老剂品种


常用防老剂的性能:


区分 常用名称 别名 化学名 用途 

对苯二胺类

效果好

价格高 4010 CPPD N-苯基-N’-环已基-对苯二胺 对热、氧、臭氧、光等防护及应力、屈挠形成龟裂优良,对铜离子老化也有效!易喷霜!且有污染、变色严重! 

4010NA IPPD或

3PPD N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺 臭氧龟裂、屈挠龟裂、热氧光、变价金属的疲劳老化,与蜡并用静态防臭氧效果更好!但有毒性易引起皮炎!现在很多国家已禁用! 

4020 6PPD N-1,3-二甲基丁基-N’-苯基对苯二胺 烷基芳基对苯二胺的代表产品,防护性、挥发性、焦烧性均良好,是以后发展的主体。 

H DPPD

或PPD 二苯基对苯二胺 防护作用与同类产品一样!且耐久性高,价格低!但活性低,且易喷霜、污染变色! 

酮胺类 RD

丙酮与伯胺 - 2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体 能抑制条件较苛刻的氧化、热老化及天候老化作用!不喷霜!但对屈挠龟裂防护效果差!使用前景好! 

BLE

丙酮与二苯胺 - 丙酮与二苯胺高温反应物 防护性能与同类产品基本相同,但BLE的耐热性更好,若在分子中引入无素有机基团可大大提高耐热与抗氧性能,通过芳环烷基化可提高其相容性! 

蜡类 石蜡 - - 良好的静态橡胶臭氧防止剂!由直链烷烃组成分子量与熔点均较低!但有很好的结晶度! 

微晶蜡 - - 作用于石蜡相同!由支化的烷烃或异构化链烷烃级成!所以分子量与M.P均高于石蜡,与橡胶结合的牢固度更高! 



几种商品对比:


从上图中可以看出胺类防老剂是综合****的防老剂种类,现就针对胺类防老剂作出简单的描述!


胺类防老剂分为对苯二胺类、酮/胺缩合物类,二苯胺衍生物类和萘胺类四种。


1)对苯二胺类这类防老剂可分为二烷基、烷基/芳基、二芳基对苯二胺类。从防老化的速效性,抗臭氧性(静态)的功能上考虑,二烷基>烷基/芳基>二芳基;还有,从耐久性、耐屈挠性和耐热性上考虑,二芳基>烷基/芳基>二烷基。作为一般抗臭氧老化剂使用时,对老化的三大因素也都有效,即所说的全能性防老剂。二烷基类中44PD、77PD、88PD;烷基/芳基类中IPPD、6PPD、8PPD;二芳基类中DP-PD、DNPD等市场上均有销售。从耐抽出性、耐挥发性、与橡胶的互溶性上考虑,烷基/芳基类的IPPD或6PPD使用较多(使用烷基的倾向增大)。


一定要注意,这类防老剂对橡胶的污染性排列顺序为(二烷基>烷基/芳基>二芳基),在硫化胶中有喷霜(特别是二芳基的DPPD)现象。这类防老剂还具有金属钝化剂的作用,特别是DNPD效果明显。另外,DTPD从环保方面考虑,在日本已不再生产。


2)酮/胺缩合物类


作为二氢化喹啉类防老剂,有聚合体(n2~5)的***Q,单体的乙氧基取代的EMDQ;丙酮/二苯胺类的ADPAL(液体)ADPAR(树脂状)。


CR(氯丁橡胶)也具有耐臭氧性(静态)。不过,它会阻碍焦烧的稳定性,尤其在夏季未硫化胶料不能存库。E***Q(防老剂AW)具有较好的耐屈挠性和耐臭氧性。对苯二胺类防老剂可以延缓臭氧龟裂的发生,而E***Q可抑制龟裂产生后的增长(当然,再加上石蜡,三者同时并用****)。但是,因为它对橡胶的污染性大,在橡胶中的使用量正在逐步减少。ADPAL(丙酮-二苯胺液体缩合物)(防老剂))具有良好的耐热、耐屈挠性。


3)二苯胺类衍生物


在二苯胺的烷基取代物中,有辛基化二苯胺(ODPA)、苯乙烯化二苯胺(SDPA)、异丙苯基化二苯胺(CDPA)或硫黄环化的二苯胺(TDPA)。烷基化的二苯胺(DPA)具有良好的耐掘挠、耐热性,特别适合在CR中使用。在高温下,适宜使用分子量大的CDPA。除CR以外,CDPA作为非硫黄硫化橡胶(EPDM、ACM、FKM等)的防老剂较多。一般情况CDPA的防护性能较好。另外,在与IPPD并用时,可改进轮胎的动态疲劳性能。市场上出售的烷基化二苯胺(DPA),是一元、二元烷基取代的混合物,一元、二元的比例不同,老化性能也不同,二元取代的多时,耐屈挠性下降(如SDPA)。在CR中使用时,TDPA虽然在耐热方面不如烷基化的二苯胺(DPA)。但是,它的耐屈挠性良好(特别是在高温下的耐屈挠性)。二苯胺的低级烷氧基化防老剂,在NR(天然橡胶)中使用时,不但具有耐热,耐掘挠性,而且还有耐臭氧性(静态)。


4)萘胺类


萘胺类防老剂有PBN(N-苯基-2-萘胺)、PAN(N-苯基-1-苯胺)两种,PBN由于环保方面的问题,现在已停止使用,只有PAN仍在生产。PAN作为耐热防老剂,特别是在CR中被广泛作用。


(三)防老剂的选择


   在使用防老剂时,某一种防老剂在胶料中兼有几个方面的防护效果,有时某两种或三种防老剂并用,其防护效能超过各防老剂单用效果的叠加,这种现象称之为防老剂的“协同效应”。防老剂的选择标准,主要从抗氧化效果、抗臭氧龟裂效果、防屈挠龟裂效果、着色性(即污染性)、给硫化造成的影响,稳定性(即抽出性、挥发性)、喷霜(喷出)、环保、成本等因素方面考虑,并进行选择.


   微晶蜡的选择要根据轮胎的大小、轮胎的使用地区来定,一般来说,小轮胎和气候比较寒冷地区使用的轮胎,要选用分子量大的微晶蜡;载重轮胎和气候较热地区使用的轮胎,要要选用分子量大的微晶蜡。 


防老剂选择要点分析:


1)防老剂的着色性(污染性)


胺类防老剂有着色性,会使橡胶着色。并且会迁移到和橡胶接触的材料上,以至产生污染,因此,特别需要加以注意。当受到热、阳光照射时,它会变为苯醌类结构,且明显变色。胺类防老剂的着色性(污染性)有差异。


2)防老剂在橡胶中溶解度


    防老剂在橡胶中的溶解度,大体上可以以是否出现喷霜来判断,溶解度越大,越不易喷出。一般来说,胺类防老剂在极性橡胶中(NBR,CR等)的溶解度(即互溶性)较高。由于防老剂的化学结构不同,其互溶性也不同,取代烷基大的比8101NA(IPPD)的互溶性好。


3)防老剂的加热减量


考虑到防老剂的稳定性,了解其自身的加热减量(挥发性)是非常重要的。在同类化合物中,分子量越大,加热减量就越小,CD(碳化二亚胺)及white白色防老剂即使在高温下也难以挥发。因此具有良好的稳定性。


4)防老剂在橡胶中的残留量


在橡胶中加入的防老剂,由于挥发和被氧化而逐渐减少。6C被氧化后,变为苯醌结构。*近,有研究报告说,这种苯醌结构由于受热和橡胶发生反应,又恢复到原来的结构。


5)防老剂的环保性


6)防老剂的协同效应


 在一般情况下,酚类、胺类防老剂作为第一防老剂,不单独使用,常和磷类、硫黄类防老剂(第二防老剂)并用,利用BHT(丁基化羟基甲苯)和磷类及硫黄类的协同效果,来防止老化是常规做法。另外为提高耐热性,可利用第一防老剂和第二防老剂MBI(巯基苯并咪唑)的酸碱相互作用,来达到防老化的目的。


7)防老剂的迁移。容易迁移防老剂,推荐用于NR、SBR、BR、EPDM、CR中,而难以迁移的,可用于NBR、CSM、CPE、IIR、Cl-IIR等橡胶中。究其原因是和聚合物中极性基团的多少、二次转变点的高低,所用防老剂的分子量、结构及着色性,聚合物的交联度等有关。在聚合物(橡胶)中,如果极性基团的含有率高,就要选择二次转变点高的防老剂。对防老剂来说,分子量越大,分子中有支链结构,其迁移污染就越小。



总之,防老剂是橡胶行业是必不可少的一种配合剂,有效果、防污染是*重要的两条选择原则!


暂无评论!
我要评论 只有购买过该商品的用户才能评论。
[[ 选项 s.range5 不存在 ]]
  • 电话咨询
  • 15802149960
  • 13641868031
您是第 266895 位访客!