橡胶防护体系助剂:橡胶制品常用助剂

橡胶或橡胶制品在加工、储存和使用过程中受到各种外界因素的影响,会逐渐失去原有的优良性能,以致最后丧失了使用价值,这种现象称之为橡胶老化。橡胶发生老化的特征:一是在材料外观上发生变化,例如:出现材料变粘、变软、变硬、变脆、龟裂变形、污渍、长霉,出现斑点、裂纹、喷霜、粉化、泛白等;二是在物理性质上发生变化,例如:耐热、耐寒、透气、透光等性能的变化;三是在物理机械性能上发生变化,如扯断强度、伸长率、耐磨性、耐疲劳等;四是在电性能上发生变化。为了防止橡胶的老化变质,通常胶料中都要加入适量的防老剂,因此,凡是能抑制橡胶老化的化学药品都称为防老剂。通常导致橡胶老化的因素主要有:热氧的作用、臭氧的作用、金属离子的作用、光的作用、机械力的作用等。在轮胎老化方面,由于轮胎在比较恶劣的使用条件下,特别是在机械力、热、光、臭氧同时存在的条件下,很快就会发生老化龟裂和疲劳老化。橡胶技术网
橡胶防护体系助剂包括抗氧剂、抗臭氧剂、抗屈挠龟裂剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、有害金属抑制剂、物理防老剂、防白蚁剂、防霉剂等。防老剂主要有胺类、酚类、杂环类、亚磷酸酯类、防护蜡和阻燃剂等。胺类防老剂包括萘胺系、喹啉系、二苯胺系、对苯二胺系;酚类包括烃化单核酚、烃化双核酚、烃化多核酚;其它防老剂还有杂环类、亚磷酸酯类;防护蜡包括微晶蜡和地蜡等;阻燃剂包括溴系、氯系、磷系和无机物。苯基萘胺类抗氧剂,如N-苯基-1-萘胺(防老剂甲)、N-苯基-2-萘胺(防老剂丁)性能较全面,用量大;对苯二胺类是最重要的防老剂,性能优异,其代表性品种有N-苯基-N′-异丙基对苯二胺(防老剂 4010NA)、酮胺缩合物,如防老剂 BLE、RD,其抗热氧老化效果好,但抗挠曲老化作用较差。 
常用的防老剂主要有RD、4010、4010NA、防老剂A、D、H、防老剂MB、防老剂DFC-34和物理防老剂防护蜡等。防老剂的品种不同,防护机理也不同,但总的来讲化学防老剂是防老剂本身参与橡胶分子的反应,生成一些比较稳定的化学结构,从而抑制或破坏橡胶在外界作用时的氧化裂解反应或者削弱氧化过程的反映程度而起到防止老化的作用,物理防老剂的加入会在橡胶表面形成一种保护薄膜,从而避免了橡胶与氧和臭氧的接触,其本身并不参与化学反应。
ACM(丙烯酸酯橡胶)本身具有良好的耐热老化性能。考虑到ACM 制品需要长期在高温和油中使用(一般ACM 密封制品的工作环境温度较高,通常为150℃~170℃),因此需要添加一定量的防老剂。防老剂的选择要求应为在高温条件下不挥发、油环境中不被抽出。目前国外主要采用是美国尤尼罗伊尔公司防老剂Naugard445 和日本Ouchi Shinko 公司的防老剂Nocrac#630F.目前国内市场销售的主要是防老剂Naugard 445,该品种是二苯胺类橡胶防老剂,可保护橡胶免受热和氧的破坏,是丙烯酸酯橡胶中最好的耐热抗氧剂。
南京化工厂对苯二胺类防老剂4020 和4010NA 全部造粒,总生产能力已达1.25 万吨。该厂提高了防老剂RD 中二、三聚体的含量,从而提高了综合防护效果。浙江黄岩华星化学厂生产的HS-9ilA 系H 苯胺与不饱和芳烃反应产物经填充剂吸附而得到的,污染性轻微,适用于彩色电缆和护套胶料。亚磷酸酯类防老剂TNP 由吉化公司龙山化工厂生产,不变色,无污染,尤其在SBR 中具有突出的抗氧化性能。胺类防老剂都有污染性,不能用于浅色制品。在使用不污染或低污染防老剂时,可选用酚类、烃化二苯胺类或2-巯基苯并咪唑(防老剂MB)等。防老剂用量通常为1~2.5 份。近年来各国对反应性防老剂的研究开发非常重视,就是因为采用反应性防老剂的硫化胶具有突出的耐久性。

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