第四章 防护体系课件.ppt

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6学时
《橡胶工艺学》精品课程多媒体教程
本章主要内容
橡胶老化的原因与防护方法
1
橡胶热氧、臭氧、疲劳老化及防护
2
橡胶常用防老剂及其并用
3
橡胶老化寿命的预测
4
本章要求
要求
掌握橡胶老化的表现、原因及防护方法
了解橡胶老化寿命
的预测方法
掌握热氧老化机理及
影响因素
掌握橡胶热氧老化的防护
方法及抗氧剂的分类
掌握常用防老剂的特
点、并用效应、防老
剂结构与性能的关系
掌握橡胶臭氧老化、
疲劳老化影响因素
及防护方法
二、橡胶老化的原因
内因
橡胶分子链结构(双键、a-H)
橡胶内金属离子
橡胶中的配合剂
外因
物理因素:热、光、电、应力、应变、辐射、水
化学因素:O2、O3、SO2、H2S、酸、碱、金属离子
生物因素:微生物(细菌、酶)、昆虫(白蚁)
多种外因共同起作用,形成不同老化方式。常见老化方式有:
(1)热氧老化(heatandoxidativeaging)
(2)臭氧老化(ozoneaging)
(3)疲劳老化(fatigueaging)
(4)金属离子催化氧化(metallicionacceleratedaging)
(5)光氧老化(lightoxidation)
三、橡胶老化的防护方法
物理防护法:尽量避免橡胶与老化因素相互作用的方法
化学防护法:参与老化反应,尽可能延缓或阻滞老化反应继续
进行的方法
物理防护法
橡塑共混
橡胶并用
表面涂层
加光屏蔽剂
使用防护蜡
化学防护法
加入化学防老剂
***类防老剂
酚类防老剂
含硫防老剂
防老剂并用
第二节橡胶热氧老化及防护
一、热氧老化反应机理
橡胶热氧老化遵循自由基连锁反应机理。
吸氧曲线
诱导期反应机理:
引发
RH
R·+H·
RH
O2
R·+HOO·
增长
R·+O2
快
ROO·
ROO·+RH
慢
ROOH+R·
关键反应
终止
R·+·R
R—R
ROO·+·R
ROOR
ROO·+·OOR
稳定产物
物理防护
化学防护
(主防护)
诱导期长短反映制品老化寿命。
结晶
二、影响因素
1、橡胶分子链结构
双键
含量:EPR、IIR>CR、NBR、SBR、BR、NR
位置:EPR>IIR
双键上取代基
吸电子基:耐老化性提高CR>BR
供电子基:耐老化性下降BR>NR
饱和碳上的取代基
极性:NBR>SBR
大小:位阻大,耐老化性好
常温下结晶,耐老化性提高TPI>NR
橡胶组分
非橡胶成分中含有防护作用的组分,耐老化性提高
NR>IR
三、各种橡胶的热氧老化
3、硫化橡胶的热氧老化
橡胶硫化后耐热氧老化性提高
1、不饱和橡胶的热氧老化
特点:容易引发,有明显的自催化反应现象
结构变化:以分子链断裂为主,变软发粘
以分子链交联为主,变硬发脆
2、饱和橡胶的热氧老化
特点:引发困难,无明显的自催化反应现象
结构变化:有分子链断裂,也有交联
***类防老剂
萘***类:防老剂A、防老剂D
******类:防老剂AW、BLE、DD、RD
对苯二***类:防老剂4010、4010NA、4020
酚类防老剂
一元酚:防老剂264、SP
二元酚:防老剂2246、2246S、4436、4436S
含硫化合物
硫醇基苯并咪唑:防老剂MB、MBZ
二硫代氨基甲酸盐:BZ、NBC
1、常用的抗氧剂