重要的芳香胺類抗氧劑有:二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉等化合物及其物或聚合物,可用在天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠和異戊橡膠等制品中。
抗氧化劑,只是根據(jù)不同的工業(yè)用途選取合適的。有較高化學(xué)、物理穩(wěn)定性的,或是低毒性的弱還原劑,都可以巧妙的運(yùn)用于配方中作為抗氧化劑。例如:檸檬酸是有弱還原性的有機(jī)酸,我們可以將其運(yùn)用于飲料配方中起著抗氧化劑的作用;食品擺放時間長了容易氧化變質(zhì),可以加入少量抗氧劑來延長它們的儲存時間;塑料、合成纖維和橡膠等高分子材料容易發(fā)生熱氧降解反應(yīng),加入抗氧劑可以保持高分子材料的優(yōu)良性能,延長使用壽。
有機(jī)化合物的熱氧化過程是一系列的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),在熱、光或氧的作用下,有機(jī)分子的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂,生成活潑的自由基和氫過氧化物。氫過氧化物發(fā)生分解反應(yīng),也生成烴氧自由基和羥基自由基。這些自由基可以引發(fā)一系列的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),導(dǎo)致有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生根本變化。
過氧化物分解型抗氧劑
這類抗氧劑主要是各種金屬(如銅、鋅、鉬和銻等)的烷基硫代磷酸類化合物和氨基甲酸類化合物,都具有一定的抗氧化能力,多用于內(nèi)燃機(jī)油中,主要起抗磨、減摩、抗氧和極壓作用。特別是二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)產(chǎn)品,具有良好的抗氧抗腐蝕性能及一定的抗磨性和抗極壓性能。自從問世以來,一直是發(fā)動機(jī)油和工業(yè)用油不可缺少的重要組分,它能有效地防止發(fā)動機(jī)軸承腐蝕,能夠抑制因高溫氧化而引起的油品粘度增長,因而在潤滑油添加劑中占有重要的地位。
用旋轉(zhuǎn)氧彈法(SH/T0193) 考察不同ZDDP(T202、T203、T204 和T205)均以0.25%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)入基礎(chǔ)油中的抗氧化性能??梢钥闯?,ZDDP 系列抗氧抗腐劑在125N 基礎(chǔ)油中具有較好的抗氧化作用; HVIW H150 基礎(chǔ)油中,T204 的抗氧化效果較好;在合成油PAO6 中,ZDDP 系列抗氧劑都具有較好的抗氧化作用。有機(jī)銅鹽類抗氧劑種類很多,主要有有機(jī)羧酸銅鹽、硫代磷酸銅鹽、硫代氨基甲酸銅鹽、硫化烴硼酸銅鹽等。如二烷基二硫代磷酸銅抗氧劑具有較好的高溫抗氧化性能,是一種加劑量低、高溫抗氧化性能好的潤滑油抗氧劑。它能有效地控制因氧化引起的油品粘度增長,與高溫清凈劑及無灰分散劑具有良好的配伍性,是調(diào)制內(nèi)燃機(jī)油重要的添加劑。有機(jī)銅鹽能消除活潑烷基自由基和過氧自由基,但銅離子在一定程度上也會對氫過氧化物的分解起到催化作用,因此該類抗氧劑的應(yīng)用至今仍有爭議。
受阻類抗氧劑是一些具有空間阻礙的類化合物,它們的抗熱氧化效果顯著,污染制品,發(fā)展很快。
抗氧劑,代二雙酯是一類抗氧劑,常與受阻類抗氧劑并用,效果顯著
商品名為防老劑NBC,外觀為深灰色粉末,熔點(diǎn)不低于83℃,不污染、易分散、為優(yōu)良的抗臭氧劑??捎糜谀蜔?、耐大氣老化、抗屈繞龜裂的橡膠中。在氯丁橡膠、氯醚橡膠中能提高耐熱性、熱穩(wěn)定性。適用于氯丁、氯醚、氯化聚乙烯、丁腈橡膠、丁苯橡膠等合成橡膠,用量為1~2份。
由于每一種防老劑的防護(hù)作用都有局限性,而橡膠制品在實(shí)際使用中的老化又是受多種因素影響的結(jié)果,所以在選擇防老劑時應(yīng)注意下列幾點(diǎn):
(1)由于每種防老劑不同的特點(diǎn),而且不同膠料配方的老化性能不同。因此,對某一橡料有效的防老劑,可能對另一橡料無效甚至有害。所以,對防老劑選用根據(jù)各種橡料的老化性能、防老化要求以及各種防老劑的特性統(tǒng)籌考慮、合理選擇。
(2)當(dāng)一種防老劑難以滿足要求時,應(yīng)采用兩種或多種防老劑并用,使其產(chǎn)生協(xié)調(diào)作用,確保防老化效果。
(3)有些防老劑對橡皮有著色作用和污染現(xiàn)象。一般來說,酚類防老劑防護(hù)作用差,但不污染或污染很小。而防護(hù)作用較高的胺類防老劑,都會使橡皮污染,變色嚴(yán)重。這些矛盾在選用時應(yīng)統(tǒng)籌考慮。
(4)防老劑用量不可超過在橡膠中的溶解度,以防止噴霜,污染橡皮表面質(zhì)量。
(5)胺類防老劑對橡料焦燒有不良影響;酚類防老劑能延遲硫化,在選用時應(yīng)當(dāng)注意。
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