DTPD性能分析报告
- 格式:doc
- 大小:24.50 KB
- 文档页数:3
青岛华恒助剂厂
橡胶防老剂DTPD性能分析报告
高分子材料在加工、贮存和使用过程中,不可避免地会与氧接触,
发生氧化降解,从而使高分子材料的强度降低,外观发生变化,物理、
化学、机械性能变坏,甚至不能使用。为抑制和延缓这一过程,通常
加入抗氧剂,这是防止高分子材料氧化降解的最有效和最常用的方
法。
抗氧剂是一些很容易与氧作用的物质,将它们加入到合成材料
中,是大气中的氧先与它们作用来保护合成材料免受或延迟氧化。在
橡胶工业中,抗氧剂也被称为防老剂。
防老剂DTPD化学名称N,N´-二甲苯基对苯二胺(混合物),其
主要由三种组成成分,分别为N,N´-二苯基对苯二胺,N-苯基-N´邻
甲苯基对苯二胺,N,N´-二邻甲苯基对苯二胺。
防老剂DTPD是一种链终止型抗氧剂,这类防老剂可以与R·、
RO2·反应而使自动氧化链反应中断,从而起稳定作用。
R·+AH RH+A·
RO2·+AH ROOH+ A·
RO2·+RH ROOH+ R·
一般认为,消除过氧自由基RO2·是阻止高聚物降解的关键,因
为消除可以抑制氢过氧化物的生成。
目前我厂生产工艺为对苯二酚、邻甲苯胺、苯胺三种物质缩合而
成。N,N´-二苯基对苯二胺是由两个分子的苯胺与一个分子的对苯二
酚缩合而成,N-苯基-N´邻甲苯基对苯二胺是由一个分子的苯胺、一
个分子的邻甲苯胺、一个分子的对苯二酚缩合而成,N,N´-二邻甲苯
基对苯二胺是由两个分子的邻甲苯胺与一个分子的对苯二酚缩合而
成。防老剂DTPD是典型的后效型对苯二胺类橡胶防老剂,它之所以
可以有效的弥补目前主导的对苯二胺类防老剂4020和4010NA早期
抗老化效果好而后期差的缺点,主要是由于其分子中含有具有反应活
性的基团,在聚合物的加工过程中,此反应活性基团可与聚合物分子
以化学键的形式结合在大分子链上,从而带来不挥发、耐抽出、抗氧
效果持续性等特性。
N,N´-二苯基对苯二胺商品名称为防老剂H,具有良好的抗屈挠
龟裂和动态疲劳性能,对热氧,臭氧,光老化及铜,锰等有害金属均
有一定的防护效果,但防老剂H在橡胶中溶解度低,在丁苯橡胶中
最高为0.7%,在天然橡胶中为0.35%,在丁二烯橡胶中更低。若用
量超过其溶解度时,胶料表面即出现喷霜泛白现象。所以需与其它防
老剂并用,并用时既能降低本品用量,又能改进其防护作用。防老剂
DTPD除了含有防老剂H外,还含有N-苯基-N´邻甲苯基对苯二胺,
N,N´-二邻甲苯基对苯二胺两种物质,并且从分子结构上看,这两种
物质不仅含有与防老剂H相同的性能,而且分子结构两侧的苯环上
引进了一个或两个增溶基团,故其在橡胶中的溶解度大增,喷霜性也
低的多,可以较大量的使用,弥补了防老剂H的不足。
防老剂DTPD相比4010NA、4020、H等防老剂,主要的优点在
于其在橡胶中的溶解度大,喷霜性低、逃逸损耗和被水抽出性低,而
对于臭氧老化和屈挠龟裂能力要差一些,所以轮胎中一般都是添加几
种防老剂,各种防老剂发挥的效果不同,互相弥补不足,从而达到佳
防老效果。防老剂DTPD之所以具备其自身的特点,主要是由于其分
子量大,而且分子结构两边的苯环上引起一个或两个增溶基团形成
的,故防老剂DTPD质量的好坏并不能单纯的比较其对于臭氧老化和
屈挠龟裂能力(这正是DTPD的弱项),要综合其主要性能来判断。
防老剂DTPD三种组分分别的含量并没有做明确的规定,不同配方主
要区别主要在于N,N´-二苯基对苯二胺和N,N´-二邻甲苯基对苯二胺
的百分比,前者多点对于臭氧老化和屈挠龟裂能力要好一些,但溶解
度、喷霜性、逃逸损耗和被水抽出性要差一些,反之后者多点则溶解
度、喷霜性、逃逸损耗和被水抽出性要好一些,臭氧老化和屈挠龟裂
能力要差一些。但其差别不是很大,由于轮胎企业配方中不会单用一
种防老剂,所以我厂在配方上特意让N,N´-二邻甲苯基对苯二胺比
N,N´-二苯基对苯二胺含量高一点,以便充分发挥其特点,与其它防
老剂互补,达到最佳防老效果。
综上所述,组成防老剂DTPD的三种成分根据各生产厂家工艺情
况是不相同的,只要纯度达到标准要求(我国标准纯度≥90%),起
到的防老效果是大同小异的。