溫度對防老劑的影響

天元航材化工原料廠家的小編今天給大家介紹下關(guān)于溫度對防老劑的影響的相關(guān)介紹，天元航材是一家生產(chǎn)防老劑H，防老劑DPPD的橡膠防老劑廠家，已有50年的生產(chǎn)歷史了，溫度對于橡膠防老劑的影響有哪些呢？接下來一起來看看！

橡膠具有許多獨特的性能，如高彈性、大變形、柔韌性、耐磨性等都非常出色，可以滿足許多苛刻工況的要求，要知道橡膠防老劑是我們身邊常見的化工用品，有很多種特殊的，它們的用途各不相同，橡膠可以在高溫下長期使用，廣泛用于各種排氣管、輸送機皮帶、密封部件和輪胎。但由于橡膠屬于烴類聚合物，長期在高溫條件下，氧氣或臭氧會促進其反應(yīng)基體，導(dǎo)致聚合物基體的破壞，使其制品的物理機械性能，縮短使用壽命，因此研究溫度變化對橡膠防老劑的影響使用有什么特別重要的嗎？
從分子結(jié)構(gòu)、硫化體系、補強填充體系和保護體系三個方面分析異戊二烯丁二烯橡膠對橡膠的高低溫功能、耐老化和耐壓性能的影響。粒徑小、結(jié)構(gòu)高的炭黑和氣相二氧化硅可有效提高橡膠的力學(xué)性能，在一定溫度規(guī)劃下，正向加熱溫度可使橡膠防老劑橡膠顆粒表面炭化效果增強，從而促進橡膠顆粒表面與瀝青反應(yīng)，此外，正向混合料的整體結(jié)合功能為0.8%~1.3%，含硫量，使硫化橡膠不僅具有更好的高低溫功能，而且具有更好的抗老化功能。增塑劑能有效調(diào)節(jié)橡膠硬度和耐壓功能。
1、橡膠分子結(jié)構(gòu)
橡膠分子結(jié)構(gòu)的極性和分子鏈的剛性影響橡膠的粘流溫度，極性和剛性越大，橡膠的粘流溫度越高。從橡膠的分子結(jié)構(gòu)來看，影響橡膠耐高溫的因素如下：
(1)側(cè)基：橡膠分子主鏈上的側(cè)基對其耐高溫也有一定的影響。側(cè)基充當主鏈的屏蔽，尤其是強極性取代基。因此，鹵化橡膠在一定程度上具有耐高溫性，如FKM，因為氟原子是鹵素中電負性最強的； FKM的側(cè)基中有較多的氟原子，形成了耐高溫的強大屏障。所有耐高溫橡膠的共同點是它們的主鏈鍵能高和反應(yīng)性化學(xué)結(jié)構(gòu)低。通常橡膠耐高溫的鍵能越高。橡膠中的弱鍵越少，熱穩(wěn)定性越高。例如，用無機元素（如硅橡膠）代替主鏈中的碳原子，用氟原子代替脂肪族烴（如FKM）中的氫原子，可以達到良好的耐高溫性能。
(2)主鏈結(jié)構(gòu)：橡膠主鏈大部分為碳鏈結(jié)構(gòu)（其中-CC-鍵能為62.7kcal/mol），部分橡膠主鏈鍵能高于碳鏈如硅橡膠的主鏈-Si-O-鍵能高達102kcal/mol，因此一些雜化鏈橡膠的耐高溫性明顯高于碳鏈橡膠。
(3)不飽和度：聚合后的二烯單體各單元中仍存在雙鍵。由于雙鍵的不穩(wěn)定性而成為分子鏈中的薄弱環(huán)節(jié)，如二烯共聚橡膠（如丁苯橡膠）雙鍵的數(shù)量比均聚物橡膠多，所以共聚物橡膠具有較好的耐高溫性。而一些合成橡膠二烯烴單體用量較少，如丁基橡膠和三元乙丙橡膠，因此它們的耐高溫性能較好。如氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯和硅橡膠不含二烯烴單體的橡膠耐高溫性較好?？傊?，主鏈的不飽和度越低，橡膠的耐高溫性越好。
2、鋼筋填充系統(tǒng)
一般來說，無機填料的耐高溫性能優(yōu)于炭黑。有助于橡膠耐高溫的無機填料包括二氧化硅、氧化鎂、活性氧化鋅、硅酸鹽和氧化鋁。例如，白炭黑、氧化鎂和氧化鋁都有助于 NBR 的耐高溫性。過氧化物硫化橡膠的耐高溫性能還受不同種類填料的影響。如果填料在橡膠脫氫前產(chǎn)生質(zhì)子，它會使過氧化物自由基飽和，從而阻止硫化。帶酸性基團的過氧化物對酸性填料不敏感，而不帶酸性基團的過氧化物對酸性填料作用強，會阻礙硫化反應(yīng)。堿性填料對帶有酸性基團的過氧化物影響很大，會分解過氧化物。爐用炭黑對過氧化二異丙苯影響不大，而爐用炭黑呈酸性，阻礙其硫化。
3、增塑體系
一般來說，增塑劑的相對分子量較低，在高溫條件下容易揮發(fā)或遷移滲出，導(dǎo)致硫化膠伸長率降低，硬度增加。因此，耐高溫橡膠配方應(yīng)選擇熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)的增塑劑，如相對分子量軟化點高的聚酯、高閃點油和一些相對分子量低的低聚物。耐高溫丁腈橡膠最好使用苯茚樹脂、古馬龍樹脂或液態(tài)丁腈橡膠作為軟化劑。氯化聚乙烯橡膠可由芳香油、酯或氯化石蠟制成，使用氯化石蠟時耐高溫性能最好。對于耐高溫的丁基橡膠，可以使用膠馬龍樹脂，其用量不超過5份，也可以使用10～20份凡士林或石蠟油、礦物橡膠和石油瀝青樹脂。環(huán)烷油和石蠟油是乙丙橡膠最常用的軟化劑。
4、硫化系統(tǒng)
交聯(lián)是指橡膠大分子之間橫向連接的過程。交聯(lián)形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于橡膠獲得良好的耐高溫等一系列優(yōu)良性能是必不可少的。對于大多數(shù)通用橡膠，交聯(lián)是通過建立硫橋來實現(xiàn)的，因此稱為硫化。不同硫化體系的硫化膠具有不同類型的交聯(lián)鍵和不同的鍵能，因此硫化膠的耐高溫性能也不同。交聯(lián)鍵的鍵能越高，硫化膠的耐高溫性能越好。不同交聯(lián)鍵的熱穩(wěn)定性按以下順序列出：-C-C->-C-S-C->-C-Sx-C-。在普通硫化體系中，過氧化物硫化體系硫化的橡膠耐高溫性能最好。
5、防護體系
保護體系對橡膠耐高溫性的影響不如橡膠類型和硫化體系重要。因為硫化體系直接決定了橡膠的交聯(lián)結(jié)構(gòu)和交聯(lián)鍵類型，而保護體系則不然，它只能在熱氧條件下降低橡膠交聯(lián)的破壞程度或減慢催化氧化過程的速度，起到一定的保護作用。有抑制橡膠熱老化的作用，不能直接提高橡膠的耐高溫性能。橡膠制品在高溫下工作時，由于遷移或揮發(fā)等原因，防老劑會迅速消耗，導(dǎo)致制品損壞。例如，防老劑D、BLE、4010NA和264在120℃放置1h的揮發(fā)度分別為45%、45%、88%和96%。因此，在耐高溫橡膠配方中，應(yīng)選用揮發(fā)性較小的抗氧劑或分子量較大的抗氧劑，最好與橡膠抗氧劑化合使用，以減少抗氧劑的消耗。
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資料來源：參考網(wǎng) https://www.fx361.com/page/2018/0824/4125600.shtml