橡胶制品生产工艺中防老剂的作用
发布时间:2013-05-18 21:34
虽说氯丁橡胶的硫化胶对多种形式的老化，如对臭氧和大气老化具有较高的稳定性，但添加防老荆仍是十分有效的，而且在许多场合下是必要的。防老剂的选择与其他类型的生胶基本相同。
但此时要考虑到在氯丁橡胶中应用的一些特点，要考虑到对氯丁胶的门尼黏度和门尼焦烧的影响，对硫化速率和胶料贮存稳定性的影响，对硫化胶颜色的影响（如彩色矿用电缆护套胶），对硫化胶的物理机械性能的影响等。
防老剂在氯丁胶及其硫化胶中的溶解度明显高于天然橡胶及其他非极性橡胶，故其迁移到表面上的可能性减弱。随防老荆熔点降低和炭黑用量增加，溶解度升高。当防老剂浓度较高时，防老剂的防护作用效果可能与其溶解度高有关。
为了便于理解，现将各种防老剂在氯丁橡胶中的作用，分别叙述如下。
污染性防老剂
污染性防老剂主要用于黑色橡胶制品。其热老化效果，主要看热老化后氯丁硫化胶扯断伸长率下降的情况，下降的快则防老效果就差，下降慢则防热老化的效果就比较好。氯丁胶CR2311，硫化系统是MgO、ZnO和Na-22，防老剂为2份，使用炉法炭黑和陶土，含胶景为45%，软化剂为白石蜡、硬脂酸、TCP、DOP等。CR-8无防老剂热老化最差。
为了便于观察，将扯断伸长率配合荆参含量／份。可以比较明显地看出，污染性防老剂不管是单用还是并用，其热老化性能均比不加防老剂的CR-8配方好，以并用热老化更佳。
在多数防老剂存在下，一个很重要的特性是使氯丁胶料的早期硫化倾向增大，从而使贮存和加工稳定性降低。各种芳族一元胺使氯丁胶料的硫化速率加快，早期硫化倾向加大，其硫化活性首先与氨基的官能度有关。
一元伯胺是双官能度的化合物，能使胶料的早期硫化倾向和硫化速率明显提高。仲胺和叔胺几乎对早期硫化和硫化速率没有影响。像防老剂丁那样的胺类，甚至能迟延硫化和早期硫化，并能提高胶科可塑性。
非污染性防老剂
非污染性防老荆其防护效果并不比污染性防老剂强．一般可采用酚类防老荆，特别是使用受阻酚类，其用量达2份时，即可获得很好的效果。在彩色矿用电缆护套配方中，氯丁胶是CR2311，含胶量为50%，主要填料是沉淀法白炭黑和白陶土，软化剂为石蜡、硬脂酸和二丁酯，硫化体系是MgO、ZnO和促进剂，非污染防老剂用量为1.5%。
当氯丁硫化胶试片进入100℃烘箱长期老化时，发现上述非污染防老对试片颜色影响较小，本色试片有一些轻微泛黄，但不严重，不会影响彩色电缆护套本身颜色。
从氯丁橡胶弹性体的老化历程看，试片在100℃的烘箱中长期老化，首先是伸长率下降，下降速度越快，弹性体的弹性丧失越快，橡胶试片趋向发展发脆，失去使用价值。
本文参考《氯丁橡胶加工与应用》一书。 相关链接
