橡胶常用防老剂及选用原则

橡胶常用防老剂及选用原则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 1.1.胺类防老剂胺类防老剂 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着 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①酮胺类 a a．防老剂．防老剂 AWAW（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 CH3 CH3 H5C2O CH3 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 老化性能，适用于动态橡胶制品。与蜡类、防老剂 4010 等并用 效果好，适用于 SBR，用于制造汽车轮胎、 胶鞋和其它橡胶制品。 b b．防老剂．防老剂 BLEBLE（丙酮与二苯胺的高温缩合物） CH3CH3 N H 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 料与金属的粘合力，有污染性，不适用于浅色制品，在轮胎工业中 应用较多，在胶管、胶带及其它工业制品中也有应用。 c c．防老剂．防老剂 RDRD（2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物） CH3 CH3 N H CH3 n 在胶料中相容性好，不易喷出，有轻微的污染性，对 热氧老化具有优秀的防护效果，对臭氧老化和疲劳老化防 护效果差。 ②醛胺类②醛胺类 a a．防老剂．防老剂 AHAH（乙醛-α 萘胺缩合物） NCHCH3 具有优良的防护热氧老化的效果，具有钝化铜、铁、锰 等重金属离子的作用，污染较严重，制成的硫化胶中有一种 难闻的气味。 b b．防老剂．防老剂 APAP（3-羟基丁醛-α-萘胺） NCHCH2CHOHCH3 具有良好的抗热氧老化性，用于制造电线、电 缆、胶鞋、工业制品等。 ③二芳仲胺类③二芳仲胺类 a a．防老剂．防老剂 A A（N-苯基-α-萘胺） NH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 效果，对有害金属亦有一定的抑制作用，但抗臭氧能力差。一般用 量为 12 份。 b b．防老剂．防老剂 D D（N-苯基-β-萘胺） NH ④二苯胺类④二苯胺类 对热、 氧、 屈挠龟裂均有良好的防护作用， 并稍优于防老剂 A， 对有害金属离子也有防护作用，对臭氧防护作用差，有污染性。 广泛应用于天然橡胶及各种合成橡胶制造的黑色橡胶制品中。 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 a．防老剂．防老剂 40104010（（CPPDCPPD）） 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着的防护作用，对抗臭氧和屈挠疲劳老化有卓越的效能，比防 老剂 A 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 b．防老剂．防老剂 4010NA4010NA（（IPPDIPPD）） CH3 NH NHCH CH3 N-苯基-N-异丙基对苯二胺 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（ｃ．防老剂Ｈ（DPPDDPPD）） 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，不单独使 用。 ⑥烷基芳基仲胺类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 a．防老剂．防老剂 DPDDPD NHCH23NH 为棕红色粘稠液体，具有耐热、氧、日光疲劳老 化，常用于胶乳制品。 N,N-二苯基丙撑二胺 b b．防老剂．防老剂 CMACMA CH3ONH N-环己基-对甲氧基苯胺 2.2.酚类防老剂酚类防老剂 为白色结晶粉末，抗臭氧性能好，对热老化也 有防护作用，常用于胶乳制品。 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，硫化二取代酚类以及烷撑二取代酚类等。 ①一元酚类①一元酚类 防老剂 264 OH CH33C CH3 2,6-二特丁基-4-甲基苯酚 CCH33 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，用于制造浅色和透明制品，如 汽车轮胎的白胎侧，胶鞋，雨衣等。也可用于与食品接触的橡 胶制品。防护效果差，用于要求不高的橡胶制品。 ②烷撑双取代酚类②烷撑双取代酚类 OH CH33C CH3 CH2 CH3 OH CCH33 防老剂 2246 提高了分子量，挥发性小。 对热、氧、金属离子老化有特好的防护效能，对 防护疲劳和日光老化也有效。其防护效能稍次于胺类 防老剂。 2,2-亚甲基双4-甲基-6-叔丁基苯酚 ③硫代双取代酚类③硫代双取代酚类 OH CH33C CH3 S CH3 OH CCH33 防老剂 2246S 防护效果较前两者好。 对抗热氧老化， 疲劳老化有良好效果。 （破坏氢 过氧化物，自协同效应） 2,2-硫代双4-甲基-6-叔丁基苯酚 ④多元酚类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 4,4-二羟基联苯 OH 注这类物质仅在未硫化橡胶中具有防护活性，而在硫磺硫化的橡胶中没有防护效能，主要用 于保持未硫化橡胶薄膜及粘合剂的粘性。 对热氧老化有效，也能抑制金属离子的作用。 3.3.杂环及其它类防老剂杂环及其它类防老剂 杂环类防老剂中主要品种是苯并咪唑型和二硫代氨基甲酸盐类， 最重要的是防老剂 MB 及其锌盐 MBZ。 NH CSH N 2-巯基苯并咪唑MB 主要用于防止热氧老化，也能有效的防止铜害。