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长效性防老剂的制备方式及其分类

时间:2013-9-30 23:39:51 访问量:305

    使用普通防老剂防护橡胶的老化,效果显著,广泛采用,但当橡胶制品温或真空环境下使用时,橡胶中的防老剂会因为挥发而减少或失去防护作又如橡胶制品长期在与液体介质接触下使用,因为抽出,也会较快的减少或防护效能,为了解决这一难题,从20世纪60年代中期开始,人们就致力于不挥发或低挥发、不抽出或低抽出的长效防老剂的开发与研究,目前已经公开的长效性防老剂,根据其制备方法将其分为以下几类:

    加工反应型:此类长效性防老剂的制备是首先通过化学反应使普通酚、橡胶带防老分子接上反应性基团,然后在橡胶加工过程中使这些基团与橡胶大分子发生化学结合,由于防老剂分子变成橡胶分子的一部分,从而失去自由迁移、挥发和被抽出的弱点,使防护效能得以长期保持,这类含有反应性基团的防老剂通常称为反应性防老剂,到目前为止,工业化输送带厂家已经开发和正在开发研究的加工反应型防老剂有:芳香胺类,胺或酚类,含丙烯酰的芳胺类,含烯丙基的酚类,含马来酰亚胺基芳胺类,含硫醇基的酚类等防老剂,如果将反应性防老剂添加到胶料中,在硫化过程中这些活性基团就能与橡胶大分子产生化学结合,例如,含亚硝基的对苯二胺可与花纹输送带中的天然橡胶及二烯类合成橡胶在碳原子处发生化学键合;

    将含有普通防老剂的几种橡胶硫化胶用混合溶剂进行抽提,然后再与没有抽提的同种橡胶做氧化对比试验,硫化胶虽经溶剂抽提,吸氧速度除丁腈橡胶有较大幅度上升外,其他橡胶基本没变,甚至略有减慢,而含普通防老剂的硫化胶吸氧速度大加快,这类防老剂的缺点是混炼时不易分散,易引起焦烧,含丙烯酰氧基的防护效能与普通防老剂相当,抗臭氧性优于防老剂,对橡胶运输带胶料硫化特性无影响;

    需要特别值得一提的是含硫醇基的酚类防老剂,在硫化过程中能脱出氢原子产生自由基,并与橡胶分子的双键产生化学键台,分析这种键合防老剂分子结构可以发现,它相当于含有两种作用机理不同的氧剂基团,一部分是取代苯酚基,具有终止氧化链自由基的作用;另一部分是含硫化合物基,具有分解过氧化氢物的作用,因此当这种防老剂抑制氧化反应耐,必然会产生协同的高效应;

    防老剂与橡胶单体共聚型:这类防老剂是将带有聚合反应性基团的防老剂添加到橡胶单体聚合体系中,通过防老剂分子与橡胶单体发生的共聚合反应制备的,如此制备的丁腈橡胶具有特别好的耐热性和耐油性,其配合和加工与普通丁腈橡胶相同,防老剂结构的存在,没有影响到胶料的硫化速度和未老化硫化胶的物理机械性能,此种皮带橡胶可作为氯醇橡胶或丙烯酸酯橡胶的代用品使用;

    高分子量防老剂:将某些防老剂与分子中带有反应性官能团的橡胶进行反应,可制备出具有高分子量的防老剂,此类橡胶与防老剂的反应产物可作为防老剂添加到胶料中使用,因分子量大而产生长效防护效能,如带有端羟基的液体聚丁二烯橡胶可与二苯胺发生如下键合反应,若橡胶分子不具备上述能与防老剂发生反应的官能团,可通过适当的化学改性添加上去,如天然橡胶、顺丁橡胶用过氧化苯甲酸处理,可使其分子上产生环氧基团,从而可与酚类或胺类防老剂发生化学结合;

    除上述制备高分子量防老剂的方法外,也有人将含有防护功能基的不饱和低分子化合物进行均聚,或与其他低分子物共聚,或将某些酚化合物与甲醛通过缩合反应制备高分子量防老剂的方法。不过如此制得的防老剂并没有完全克服被液体介质抽出的弊端。

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