防老劑應(yīng)用技術(shù)

天元航材作為國(guó)內(nèi)具有50余年生產(chǎn)制作工藝沉淀的化工廠家，我們的主營(yíng)產(chǎn)品有防老劑H,用于天然、丁苯、丁腈、順丁、丁基、丁羥、聚異戊二烯等橡膠及膠乳中，可使其具有良好的耐多次撓曲性和防龜裂性能。對(duì)于防老劑應(yīng)用技術(shù)，今天小編為大家做個(gè)簡(jiǎn)單的講解。

通常會(huì)因光、熱、金屬離子的催化作用,產(chǎn)生氧化、老化、此外,還有因動(dòng)態(tài)疲勞產(chǎn)生的老化(該兩種老化以自由基反應(yīng)為主)、以及因臭氧產(chǎn)生的老化等多種老化現(xiàn)象。老化的結(jié)果是大分子發(fā)生斷裂,交聯(lián)等行為而發(fā)生化學(xué)變化,使物理性能下降。作為防止橡膠。

制品老化的有效方法是,通過(guò)添加光穩(wěn)定劑、有害金屬抑制劑、自由基抑制劑、過(guò)氧化物分解劑、抗臭氧劑等防老劑,以阻止自由基產(chǎn)生、停止自由基鏈鎖反應(yīng),以及使所生成的過(guò)氧化物分散成穩(wěn)定的化合物。

1.2　防老化作用與機(jī)理

橡膠老化主要是自由基反應(yīng)所致,因此橡膠中若沒(méi)有自由基就可防止老化。

1.2.1　鏈引發(fā)阻止劑

(1)光穩(wěn)定劑。主要分為紫外線吸收劑、紫外線消除劑(quencher)和HALS。其中,紫外線吸收劑有苯并三唑類(lèi)、二苯甲酮類(lèi)和氰基丙烯酸酯類(lèi)化合物;紫外線消除劑有有機(jī)鎳類(lèi)化合物;HALS劑有受阻胺類(lèi)化合物。

(2)有害金屬抑制劑。包括胺類(lèi)、苯酚類(lèi)、有機(jī)硫類(lèi)和有機(jī)磷類(lèi)化合物。若細(xì)分下去,胺類(lèi)有對(duì)苯二胺類(lèi)、二氫喹啉類(lèi)化合物;苯酚類(lèi)有雙酚類(lèi)化合物;有機(jī)硫類(lèi)有咪唑類(lèi)、三嗪硫代類(lèi)化合物;有機(jī)磷類(lèi)有磷酸酯類(lèi)化合物。

1.2.2　鏈反應(yīng)終止劑(自由基抑制劑)

在老化反應(yīng)中,如果沒(méi)有ROO·和R·的自由基,就會(huì)終止鏈增長(zhǎng)反應(yīng)。

(1)胺類(lèi)及苯酚類(lèi)鏈終止劑(簡(jiǎn)稱(chēng)AH)。要使AH具有防老化作用,自由基A·的活性必須低于自由基R·的活性且不繼續(xù)進(jìn)行鏈鎖反應(yīng)。,在老化過(guò)程中,橡膠中積存的氫化過(guò)氧化物在光、熱等的作用下被分解成自由基,繼之產(chǎn)生鏈增長(zhǎng)反應(yīng)。因此,預(yù)先使氫化過(guò)氧化物變成穩(wěn)定的化合物,即可抑制橡膠老化。但是,一般過(guò)氧化物分解劑不具有消滅橡膠中自由基的能力,單獨(dú)使用幾乎無(wú)防老效果

因此,自由基阻止劑作為第一防老劑與第二防老劑并用才有效果。

防老劑的種類(lèi)與特征防老劑的性能(作用)取決其結(jié)構(gòu),而且置換基不同效果也不同。

(1)胺類(lèi)防老劑

胺類(lèi)防老劑大致可分為DPA(二苯胺)類(lèi)、TMDQ(2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合物)類(lèi)和PPD(苯基對(duì)苯二胺)類(lèi)。其作用分?jǐn)⑷缦?a.DPA類(lèi):耐熱性特別優(yōu)異,耐屈撓性也很好。就高溫下的耐熱性而言,分子量高的效果優(yōu)異;在耐油性方面,對(duì)油的溶解性小的優(yōu)異;對(duì)于耐屈撓性來(lái)說(shuō),一般表面遷移性優(yōu)異的低分子量的效果好。b.TMDQ類(lèi):耐熱、耐屈撓、耐臭氧性優(yōu)異。其中防老劑TMDQ的耐熱性特別優(yōu)異,防老劑ETMDQ(6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉,又稱(chēng)防老劑AW)耐熱性也很優(yōu)異,但多用作抗臭氧劑。c.PPD類(lèi):耐臭氧、耐屈撓性特別優(yōu)異,耐熱性也相當(dāng)好。該類(lèi)防老劑還具有防金屬老化的作用,其中防老劑DNPD[N,N′-二(β-萘基)對(duì)苯二胺]和防老劑DAPD(二芳基對(duì)苯二胺混合物)的效果特別優(yōu)異。

(2)酚類(lèi)

耐熱性特別優(yōu)異,耐屈撓性也很好。雙酚類(lèi)化合物具有抗金屬老化的效果,其中防老劑MBMTB[2,2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚),又稱(chēng)防老劑2246]和防老劑MBETB[2,2′-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚,又稱(chēng)防老劑425]的效果特別優(yōu)異。

(3)二硫代氨基甲酸鎳類(lèi)

耐熱、耐臭氧性優(yōu)異,特別是用作日光照射的消光劑具有優(yōu)異效果。

(4)硫脲類(lèi)

  非污染型防老劑,防老效果優(yōu)異,但存在焦燒速度快的缺點(diǎn)。

(5)其它防老劑

有機(jī)磷、有機(jī)硫化合物是作為過(guò)氧化物分解劑、胺類(lèi)和酚類(lèi)防老劑的再生劑而發(fā)揮作用的,單獨(dú)使用幾乎無(wú)防老作用,需要與胺類(lèi)、酚類(lèi)防老劑并用。

(6)防護(hù)蠟

其作用是滲出在橡膠制品的表面并形成一層物理防護(hù)膜,能有效地阻止臭氧侵襲防止產(chǎn)生龜裂老化。

3　防老劑的選擇

防老劑具有加和性,因此一般將幾種具有不同性能要求的防老劑進(jìn)行并用。

3.1　耐熱性

橡膠的熱老化是由自由基引起的一種氧化老化,胺類(lèi)或酚類(lèi)自由基阻止劑對(duì)防止這種老化效果較好。對(duì)于要求高度耐熱性的制品,可選擇二苯胺類(lèi)防老劑和TMDQ等耐熱防老劑。此外,將這些自由基阻止劑與防老劑MBI等過(guò)氧化物分解劑并用,可得到更加優(yōu)異的耐熱性。

3.2　耐屈撓龜裂性

屈撓龜裂是由于自由基反應(yīng)使制品表面產(chǎn)生氧化老化的結(jié)果。為防止這種形式的老化,選擇胺類(lèi)或酚類(lèi)抗臭氧劑(自由基抑制劑)有一定作用。其中表面遷移性大的效果優(yōu)異。

3.3　耐臭氧性

抗臭氧劑有對(duì)苯二胺類(lèi)、TMDQ類(lèi)、硫脲類(lèi)和防護(hù)蠟等,一般將有污染性的對(duì)苯二胺類(lèi)化合物與無(wú)污染性的硫脲類(lèi)化合物和石蠟進(jìn)行并用,可獲得優(yōu)異的效果。但是,硫脲類(lèi)化合物具有顯著加速焦燒的傾向。此外,臭氧老化系產(chǎn)生于制品表面,因此表面遷移性大的抗臭氧劑的效果優(yōu)異。最近,為使抗臭氧劑能發(fā)揮持續(xù)作用,高分子量抗臭氧劑也在進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

3.4　抗有害金屬老化性

抗有害金屬老化劑可分為金屬離子封閉劑和金屬表面惰性劑。前者效果優(yōu)異的有對(duì)苯二胺類(lèi)和雙酚類(lèi)化合物(見(jiàn)表2、表3),后者有硫醇類(lèi)化合物(如防老劑MB)和三嗪類(lèi)化合物。為了獲得更優(yōu)異的抗有害金屬老化性,上述防老劑一般可與耐熱防老劑并用。

3.5　抗光龜裂老化性

炭黑是優(yōu)異的紫外線吸收劑。因此,抗光老化劑對(duì)于炭黑配合來(lái)說(shuō)是不必要的,而對(duì)于淺色制品(炭黑僅作著色劑用)它是不可缺少的。對(duì)于抗光老化配合,一般采取第一防老劑和第二防老劑并用。

以上就是防老劑應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，您都了解了嗎？有對(duì)防老劑感興趣的小伙伴，歡迎在評(píng)論區(qū)給小編留言！