防老劑應(yīng)用技術(shù)

天元航材作為國內(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。對于防老劑應(yīng)用技術(shù)，今天小編為大家做個簡單的講解。

通常會因光、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,通過添加光穩(wěn)定劑、有害金屬抑制劑、自由基抑制劑、過氧化物分解劑、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、二苯甲酮類和氰基丙烯酸酯類化合物;紫外線消除劑有有機(jī)鎳類化合物;HALS劑有受阻胺類化合物。

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

1.2.2　鏈反應(yīng)終止劑(自由基抑制劑)

在老化反應(yīng)中,如果沒有ROO·和R·的自由基,就會終止鏈增長反應(yīng)。

(1)胺類及苯酚類鏈終止劑(簡稱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)。,在老化過程中,橡膠中積存的氫化過氧化物在光、熱等的作用下被分解成自由基,繼之產(chǎn)生鏈增長反應(yīng)。因此,預(yù)先使氫化過氧化物變成穩(wěn)定的化合物,即可抑制橡膠老化。但是,一般過氧化物分解劑不具有消滅橡膠中自由基的能力,單獨使用幾乎無防老效果

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)胺類防老劑

胺類防老劑大致可分為DPA(二苯胺)類、TMDQ(2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合物)類和PPD(苯基對苯二胺)類。其作用分?jǐn)⑷缦?a.DPA類: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,對油的溶解性小的優(yōu)異;對于耐屈撓性來說,一般表面遷移性優(yōu)異的低分子量的效果好。b.TMDQ類: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,又稱防老劑AW)耐熱性也很優(yōu)異,但多用作抗臭氧劑。c.PPD類:耐臭氧、耐屈撓性特別優(yōu)異,耐熱性也相當(dāng)好。該類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)對苯二胺]和防老劑DAPD(二芳基對苯二胺混合物)的效果特別優(yōu)異。

(2)酚類

耐熱性特別優(yōu)異,耐屈撓性也很好。雙酚類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,又稱防老劑425]的效果特別優(yōu)異。

(3)二硫代氨基甲酸鎳類

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

  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。

(5)其它防老劑

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

(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,胺類或酚類自由基阻止劑對防止這種老化效果較好。對于要求高度耐熱性的制品,可選擇二苯胺類防老劑和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,選擇胺類或酚類抗臭氧劑(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

抗臭氧劑有對苯二胺類、TMDQ類、硫脲類和防護(hù)蠟等,一般將有污染性的對苯二胺類化合物與無污染性的硫脲類化合物和石蠟進(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)異的有對苯二胺類和雙酚類化合物(見表2、表3),后者有硫醇類化合物(如防老劑MB)和三嗪類化合物。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,抗光老化劑對于炭黑配合來說是不必要的,而對于淺色制品(炭黑僅作著色劑用)它是不可缺少的。對于抗光老化配合,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？有對防老劑感興趣的小伙伴，歡迎在評論區(qū)給小編留言！