【防老劑】橡膠助劑五大類中產(chǎn)量居首
橡膠及其制品在長期貯存和使用過程中,由于受到熱、氧、臭氧、變價金屬離子、機(jī)械應(yīng)力、光、高能射線的作用,以及其它化學(xué)物質(zhì)和霉菌等的侵蝕,會逐漸發(fā)粘、變硬發(fā)脆或龜裂。這種物理機(jī)械性能隨時間而下降、彈性降低的現(xiàn)象叫做老化。隨著老化過程的進(jìn)行和發(fā)展,橡膠及其制品性能會逐漸降低以致完全喪失使用價值。為此,需在橡膠及其制品中加入某些化學(xué)物質(zhì)來提高它對上述各種破壞作用的抵抗能力,延緩或抑制老化過程,從而延長橡膠及其制品的貯存期和使用壽命,這類物質(zhì)叫做防老劑。
1.防老劑數(shù)據(jù)
防老劑是橡膠助劑的主要品種之一,橡膠助劑五大類防老劑、促進(jìn)劑、加工助劑、硫化劑及過氧化物、特種功能性助劑2019年會員單位產(chǎn)量總計123.1萬噸,其中防老劑產(chǎn)量為37.2萬噸。對苯二胺類防老劑(代表產(chǎn)品6PPD產(chǎn)量20.6萬噸)約占到55%,酮胺類防老劑(代表品TMQ產(chǎn)量12.6萬噸)約占到34%,二者可占到防老劑的89%,中國已經(jīng)成為全球主要生產(chǎn)和供應(yīng)國。
2.歷年的產(chǎn)量
防老劑產(chǎn)量十九年由3.8萬噸增長至37.2萬噸,增長了近10倍。
3.防老劑分類
防老劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為以下5類
3.1.胺類防老劑(又細(xì)分為6個小類:醛胺類防老劑、酮胺類防老劑、二芳基仲胺類、對苯二胺類、二苯胺類、烷基芳基仲胺類)
3.2.酚類防老劑(分為單酚、雙酚、多酚)
3.3.雜環(huán)類防老劑
3.4.亞磷酸酯類防老劑
3.5.其它類防老劑(長效性防老劑、鎳鹽類、蠟類、硫脲類、新開發(fā)類防老劑)
4.常見的防老劑類別
4.1對苯二胺類防老劑。包括了重要的防老劑產(chǎn)品,同時也是有發(fā)展前途的一類防老劑。有防老劑4010NA/IPPD,防老劑4020/6PPD,防老劑4010/CPPD,防老劑ODA,防老劑DPPD,防老劑7PPD,防老劑8PPD,防老劑3100/DTPD,防老劑445。
4.2酮胺類防老劑。具有好的防老劑效果。有:防老劑TMQ/RD,防老劑AW,防老劑BLE。
4.3二芳基仲胺類防老劑。這是古老的品種之一,有防老劑D/丁,防老劑A/甲,防老劑DNP。
4.4雜環(huán)類防老劑(含硫類型)
具有良好的不變色性,抗熱氧化性能良好,宜與其它防老劑并用。但有苦味,略有污染性,用量大時易產(chǎn)生噴霜,同時對硫化作用(除氯丁膠)有延緩作用,在橡膠行業(yè)中用量少。有防老劑MB,防老劑MMB,防老劑MBZ,防老劑MMBZ。
4.5酚類防老劑。防護(hù)效果均不如胺類防老劑好,只是具有突出的非污染性能,不變色、不污染、不噴霜、但在橡膠防護(hù)中防護(hù)效果一般,價格貴,消費量很少,在西歐地區(qū)中,酚類防老劑只占到防老劑8.1%,而我國僅占到6%。酚類防老劑的分子結(jié)構(gòu)中含有酚基,不會產(chǎn)生有害于人體的物質(zhì),屬于無毒助劑,可用于食品行業(yè)和與(動物)接觸的橡膠制品中,但該類防老劑有異味,貯存安全差,在光照條件下易變質(zhì)。代表產(chǎn)品有防老劑2246,防老劑BHT/264,防老劑SP,防老劑616/WSL/CPL。
4.6其它類中的鎳鹽類防老劑。常見的防老劑NDBC,綠色粉末,具有良好的抗臭氧和抗熱氧化性能。
5.常見的8款產(chǎn)品
5.1防老劑4020/6PPD:是一種強(qiáng)效抗氧劑和抗臭氧劑,也適用范圍較廣的溶聚及乳聚高聚物的有效穩(wěn)定劑,抗氧活性高于TMQ或二苯胺類防老劑。
5.2防老劑4010NA/IPPD:是一種性能較好的橡膠防老劑,是一種較好的抗降解劑,具有較強(qiáng)效抗氧化和抗臭氧性能,在橡膠中的溶解度較防老劑4020大。
5.3防老劑3100/DTPD:防老劑DTPD防臭氧,抗曲撓耐龜裂性能與防老劑4010NA和4020相似,比防老劑A、D較好。防老劑DTPD由于其堿性小,對硫化和焦燒基本無影響;由于它抗金屬毒害性是對苯二胺類防老劑中比較強(qiáng)的,其發(fā)揮防護(hù)效果的時間長。目前國外許多大公司正積極開發(fā)此產(chǎn)品代替防老劑4010NA。
5.4防老劑TMQ/RD:是橡膠工業(yè)中抗熱氧老化性能較好的一類通用型胺類防老劑,適用于在各種應(yīng)用情況下的所有類型的彈性體,溫度適用范圍較廣。分子量高,在橡膠基體中遷移慢,不易噴霜。能阻止膠料被重金屬(如:銅、錳)催化氧化。
5.5防老劑BLE:在天然橡膠和氯丁、丁腈、丁苯、順丁等合成橡膠和膠乳中可用作通用型防老劑。對熱、氧、臭氧、氣候和屈撓等有良好的防護(hù)性能。
5.6防老劑MBI/MB:是主要的非污染性防老劑,能減少橡膠硫化時的變色。它是一種所謂的二次防老劑,與其他防老劑(如DNP、AP及其他非污染性防老劑)并用,可獲得較好的協(xié)同效果。
5.7防老劑2246:是一種用于塑料橡膠制品中的的抗氧劑,是酚類抗氧劑中較優(yōu)良的品種之一,抗氧防老化性能優(yōu)于264。對熱氧、天候老化、屈撓老化及對變價金屬的防護(hù)作用較優(yōu),適用于淺色和有色橡膠制品。
5.8防老劑616/WSL/CPL:屬高活性、低揮發(fā)性酚類抗氧劑,在橡膠中不變色,能真正滿足淺色橡膠制品的防老化使用。