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      防老劑在橡膠制品使用中的性能和合理設計
      時間:2021/12/22 10:48:00 來源: 作者: 點擊: 次

      橡膠的老化


        橡膠是高分子有機聚合物,會因接觸氧,臭氧,微量變價金屬,陽光,紫外線以及霉菌腐蝕,屈撓疲勞而逐漸降低物理和化學性能而老化。為了防止橡膠及制品的老化在配方中加入一種助劑使制品延遲老化,這就是防老劑。


        防老劑性能應具備下列幾點:


        一、耐熱性,橡膠制品的熱老化是由自由基引起的一種氧化老化,胺類或酚類自由基能阻止這種老化效應。對于要求高的耐熱性橡膠制品,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MB等過氧化物分解劑并用,可得到更加優異的橡膠制品耐熱防老劑。


        二、耐屈撓龜裂性,屈撓龜裂是由于自由基反應使橡膠制品表面產生氧化老化的結果。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。


        三、耐臭氧性,抗臭氧劑有對苯二胺類,TMDQ類,硫脲類和防護蠟等。一般將有汚染性的對苯二胺類化合物與無汚染性的硫脲類化合物和石蠟進行并用,可獲得滿意效果。但是,硫脲類化合物具有顯著的加速焦嘵傾向,此外,臭氧老化系產生于橡膠制品的表面,因此表面遷移性大的抗臭氧劑的效果好。


        四、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,前者效果好的有對苯二胺類和雙酚類化合物,后者有硫脲類化合物,如防老劑MB及三嗪類化合物,為獲得更好的抗有害金屬的老化性,可以采用與耐熱防老劑并用。


        五、抗龜裂老化性,炭黒是較好的紫外線吸收劑,在深色橡膠制品中可廣泛使用,而對于淺色橡膠制品可采用非污染性的抗光老化防老劑如苯酚類,受阻酚類防老劑及石蠟。在酚類防老劑中,防老劑DTBM及防老劑SP[苯乙烯化苯酚]防老劑MBMTB及防老劑MBETB抗光龜裂老化效果較好。對于石蠟的抗光龜裂是由于配入膠料中后,在硫化后能噴出于制品表面,形成一層物理保護膜,有效制止橡膠制品的臭氧侵蝕而龜裂。


        在使用防老劑時,某一種防老劑在膠料中兼有幾個方面的防護效果,有時某兩種或三種防老劑并用,其防老效果能超出各防老劑單用效果的疊加,這種現象稱之為防老劑的協同效應。防老劑的選擇標準,主要從抗氧化效果,抗臭氧效果,防屈撓龜裂效果和著色性[即污染性]給硫化造成的影響。穩定性[即抽出性,揮發姓,噴霜性,環保性及成本價格因素。


        防老劑選擇要點分析:


        1、防老劑的汚染性,胺類防老劑有著色性,會使橡膠制品受污染,并且會遷移到和橡膠接觸的材料上,以至造成污染,當橡膠制品受到熱和陽光照射時,它會變為苯醌類結構,且明顯變色。


        2、防老劑在橡膠制品中的溶解度,大體上可以從制品是否出現噴霜來判斷。溶解度越大,越不易噴出,胺類防老劑在極性橡膠中如NBR溶解度較高。


        3、防老劑的加熱減量,考慮到防老劑的穩定性,了解其自身的加熱減量[即揮發性]是非常重要的。在同類化合物中,分子量越大,加熱減量就越小。


        4、防老劑在橡膠中的殘留量,在橡膠中加入的防老劑,由于揮發和被氧化而逐漸減少,6C被氧化后,變為苯醌結構,這種結構由于受熱和橡膠發生反應,又恢復到原來結構。


        5、防老劑的環保衛生性,對人體及環境是否有影響。


        6、防老劑的協同效應。


        7、防老劑的遷移性。


        綜上所述,防老劑在橡膠制品使用中要科學和合理設計,發揮其應有作用。


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