防老剂应用技术

天元航材作为国内具有50余年生产制作工艺沉淀的化工厂家，我们的主营产品有防老剂H,用于天然、丁苯、丁腈、顺丁、丁基、丁羟、聚异戊二烯等橡胶及胶乳中，可使其具有良好的耐多次挠曲性和防龟裂性能。对于防老剂应用技术，今天小编为大家做个简单的讲解。

通常会因光、热、金属离子的催化作用,产生氧化、老化、此外,还有因动态疲劳产生的老化(该两种老化以自由基反应为主)、以及因臭氧产生的老化等多种老化现象。老化的结果是大分子发生断裂,交联等行为而发生化学变化,使物理性能下降。作为防止橡胶。

制品老化的有效方法是,通过添加光稳定剂、有害金属抑制剂、自由基抑制剂、过氧化物分解剂、抗臭氧剂等防老剂,以阻止自由基产生、停止自由基链锁反应,以及使所生成的过氧化物分散成稳定的化合物。

1.2　防老化作用与机理

橡胶老化主要是自由基反应所致,因此橡胶中若没有自由基就可防止老化。

1.2.1　链引发阻止剂

(1)光稳定剂。主要分为紫外线吸收剂、紫外线消除剂(quencher)和HALS。其中,紫外线吸收剂有苯并三唑类、二苯甲酮类和氰基丙烯酸酯类化合物;紫外线消除剂有有机镍类化合物;HALS剂有受阻胺类化合物。

(2)有害金属抑制剂。包括胺类、苯酚类、有机硫类和有机磷类化合物。若细分下去,胺类有对苯二胺类、二氢喹啉类化合物;苯酚类有双酚类化合物;有机硫类有咪唑类、三嗪硫代类化合物;有机磷类有磷酸酯类化合物。

1.2.2　链反应终止剂(自由基抑制剂)

在老化反应中,如果没有ROO·和R·的自由基,就会终止链增长反应。

(1)胺类及苯酚类链终止剂(简称AH)。要使AH具有防老化作用,自由基A·的活性必须低于自由基R·的活性且不继续进行链锁反应。,在老化过程中,橡胶中积存的氢化过氧化物在光、热等的作用下被分解成自由基,继之产生链增长反应。因此,预先使氢化过氧化物变成稳定的化合物,即可抑制橡胶老化。但是,一般过氧化物分解剂不具有消灭橡胶中自由基的能力,单独使用几乎无防老效果

因此,自由基阻止剂作为第一防老剂与第二防老剂并用才有效果。

防老剂的种类与特征防老剂的性能(作用)取决其结构,而且置换基不同效果也不同。

(1)胺类防老剂

胺类防老剂大致可分为DPA(二苯胺)类、TMDQ(2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物)类和PPD(苯基对苯二胺)类。其作用分叙如下:a.DPA类:耐热性特别优异,耐屈挠性也很好。就高温下的耐热性而言,分子量高的效果优异;在耐油性方面,对油的溶解性小的优异;对于耐屈挠性来说,一般表面迁移性优异的低分子量的效果好。b.TMDQ类:耐热、耐屈挠、耐臭氧性优异。其中防老剂TMDQ的耐热性特别优异,防老剂ETMDQ(6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉,又称防老剂AW)耐热性也很优异,但多用作抗臭氧剂。c.PPD类:耐臭氧、耐屈挠性特别优异,耐热性也相当好。该类防老剂还具有防金属老化的作用,其中防老剂DNPD[N,N′-二(β-萘基)对苯二胺]和防老剂DAPD(二芳基对苯二胺混合物)的效果特别优异。

(2)酚类

耐热性特别优异,耐屈挠性也很好。双酚类化合物具有抗金属老化的效果,其中防老剂MBMTB[2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚),又称防老剂2246]和防老剂MBETB[2,2′-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚,又称防老剂425]的效果特别优异。

(3)二硫代氨基甲酸镍类

耐热、耐臭氧性优异,特别是用作日光照射的消光剂具有优异效果。

(4)硫脲类

非污染型防老剂,防老效果优异,但存在焦烧速度快的缺点。

(5)其它防老剂

有机磷、有机硫化合物是作为过氧化物分解剂、胺类和酚类防老剂的再生剂而发挥作用的,单独使用几乎无防老作用,需要与胺类、酚类防老剂并用。

(6)防护蜡

其作用是渗出在橡胶制品的表面并形成一层物理防护膜,能有效地阻止臭氧侵袭防止产生龟裂老化。

3　防老剂的选择

防老剂具有加和性,因此一般将几种具有不同性能要求的防老剂进行并用。

3.1　耐热性

橡胶的热老化是由自由基引起的一种氧化老化,胺类或酚类自由基阻止剂对防止这种老化效果较好。对于要求高度耐热性的制品,可选择二苯胺类防老剂和TMDQ等耐热防老剂。此外,将这些自由基阻止剂与防老剂MBI等过氧化物分解剂并用,可得到更加优异的耐热性。

3.2　耐屈挠龟裂性

屈挠龟裂是由于自由基反应使制品表面产生氧化老化的结果。为防止这种形式的老化,选择胺类或酚类抗臭氧剂(自由基抑制剂)有一定作用。其中表面迁移性大的效果优异。

3.3　耐臭氧性

抗臭氧剂有对苯二胺类、TMDQ类、硫脲类和防护蜡等,一般将有污染性的对苯二胺类化合物与无污染性的硫脲类化合物和石蜡进行并用,可获得优异的效果。但是,硫脲类化合物具有显著加速焦烧的倾向。此外,臭氧老化系产生于制品表面,因此表面迁移性大的抗臭氧剂的效果优异。最近,为使抗臭氧剂能发挥持续作用,高分子量抗臭氧剂也在进行开发。

3.4　抗有害金属老化性

抗有害金属老化剂可分为金属离子封闭剂和金属表面惰性剂。前者效果优异的有对苯二胺类和双酚类化合物(见表2、表3),后者有硫醇类化合物(如防老剂MB)和三嗪类化合物。为了获得更优异的抗有害金属老化性,上述防老剂一般可与耐热防老剂并用。

3.5　抗光龟裂老化性

炭黑是优异的紫外线吸收剂。因此,抗光老化剂对于炭黑配合来说是不必要的,而对于浅色制品(炭黑仅作着色剂用)它是不可缺少的。对于抗光老化配合,一般采取第一防老剂和第二防老剂并用。

以上就是防老剂应用的相关内容，您都了解了吗？有对防老剂感兴趣的小伙伴，欢迎在评论区给小编留言！