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关于橡胶的防老化
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1 c: x- p6 l; L5 O# h; `" e& x——常州市五洲化工有限公司
3 z' @5 K3 b E) e$ t" c* m
; p3 G/ X% V- i- G# b: C/ q生胶和疏化胶在肝存和使用过桯中,其主要的物理—机械性能逐渐恶化。这种性能的变化称为老化。
2 A+ b0 A- ` q) P
# T# \6 _" h3 y导致老化的因素有,9 g5 W: k" h- W/ d7 A
1. 大气氧的作用,2 {. `. Q; ^8 m* p
2. 处于大气中的臭氧的作用(臭氧老化),( u2 O5 v6 l6 }1 Q
3 一些硫化胶制品在使用过程中的生热升温,% O* n/ y( X) ^5 h
4.硫化胶制品在储存和使用时由于变形而产生的机械应力。! q8 ~) N/ K3 ]( T3 P5 j0 h) e
+ V; w# t8 _* n9 Q7 w) N6 O }
在氧作用下的老化能被光(光老化)、离子化辐射、多价金属离子、机椋应力和热等因素活化。, d/ n0 P& y+ a6 z8 \
为了防止生胶和硫化胶的老化, 常在其祖成中加入特殊物质—防老剂。用于防止光老化的物质称防光老化剂, 用于防止因交变负荷而导致老化的物质称抗疲劳剂, 为了防止臭氧作用,则采用所谓的抗臭氧老化剂。
* ?& p# N$ ]2 m" K# a. m, q由热活化的氧的作用引起热老化, 热老化是橡胶和硫化胶各类型老化中最基本和最普遍的一种老化。: M2 @( z+ F( K! }8 P1 K, y7 x8 [5 \
当温度高于100℃时,热老化不仅与氧的作用有关,而且与热作用下的其它过程有关。
0 L/ F5 j& A8 B4 i硫化胶在高温下的抗热老化性能,常称为耐热性。/ e2 v4 e! J+ D$ W( ~ e
防护生胶和硫化胶免受热老化的物质, 通常简称为防老化剂。 |2 C8 Z2 e2 y, x: p/ n6 S6 f2 P
( V) i+ o. v+ f# t
如果防老化剂的作用主要是抑制氧化过程(在生胶和硫化胶中进行的),它也称为防老剂。
* q- Y- l5 ]; H7 K( x$ E6 p受热老化的情况有:
- x* L# q1 F' y$ r9 ^! E+ w6 J* E1. 生胶一主要在储存时;
8 M: p7 i$ A0 x/ F# y2. 硫化胶和橡胶制品——在自由状态储存或装配在各种部件上储存时;
/ \" O6 P. ^; H- f( ?* R d8 ?- ?3. 橡胶制品——在使用时。
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& Q; e; \/ A* ]/ ]在装配于设备部件上储存和在使用时,橡胶制品往往处于承受应力的状态。应力的存在影响着老化的特性,因而亦影响着防老剂的性状。. D& ?) i6 m l
应当指出,在大多数场合,硫化胶除遭受着热老化外,同时亦遭受着其它类型老化, 如橡胶制品在储存时也遭受着光老化和臭氧老化。 此外,橡胶制品在使用时还承受着疲劳。所有这些都是人们在选择防老剂时必须考虑的。8 O! W1 t: d4 v+ ~& F3 B8 H9 b
在硫化胶中应用防老剂, 第一次系統的论文发表于1893年。
; y d0 Q+ x* u2 N0 z! o: S! i3 U( U" P' t5 x. Q
1908年,在橡胶工业中笫一次试用了防老剂, 当时奥斯特瓦尔德兄弟在硫化胶中加入苯胺作防护物质。1914年,赫显勃龙钠和伯恩施坦为了保护硫化胶曾应用苯二酚。从1918年起,在拜耳取得了防护硫化胶免受氧化的专利后,作为防老剂的化合物的数量开始特别迅速地增长。+ a) ]" W6 [% }* \7 [2 z- c
在苏联防老剂的应用开始于1925年。在合成橡胶出现后,防老剂的意义更为突出。
$ W# f" }( k3 f) l2 e5 K目前在文献资料中,载述有数百种防护生胶和硫化胶老化用的化合物, 它们大部分属于以下各类化合物:6 F9 a D j! o$ K" ?! O7 d( [
1. 伯芳胺,
7 d+ M3 }4 e' ~) V' ~! q3 m2. 仲芳胺,4 ~; g7 V, u- V6 C' }& e0 g3 g1 b
3. 二元芳胺,
9 H# L: k& ~3 ~4. 芳胺与醛的缩合产物,
+ ]4 U% _0 P- _: G" k Q& C$ F5. 酚。
" g, W; Z1 C1 C u; P, h; b% Z/ ?8 H/ S
除保证能防护生胶和硫化胶免受老化外,最好能使防老剂满足下列要求3 [+ F$ v) D1 a, `
1. 不降低硫化速度,
4 {7 q2 O% x: V& x0 `) X2. 比重小;+ _4 f0 a5 Y: u" ?% M7 m
3. 无毒;3 f4 S" F" z3 j; e# `
4. 挥发性小;
. _/ J2 J, C: v/ V5. 能很好地溶解于橡胶中;! c- Q4 \! P7 ~# s7 S
6. 在橡胶中不迁移不喷霜。
" d1 r1 @( x' A! Y$ s4 }! w! {除此以外,防老剂分子应具有足够的活动性。当然,要求某种物质兼具上述的所有特性,实际上是不可能的。这就必须在很大程度上来增加防老剂的品种,采取两种或两种以上的防老剂进行配合使用。! R+ b. n; H* b$ d) ~' ?9 R+ Z
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