橡胶材料橡胶的老化与防护体系学习教案

1、会计学1第一页，共89页。2第1页/共88页第二页，共89页。3第2页/共88页第三页，共89页。数、介电损耗、击穿电压等电性数、介电损耗、击穿电压等电性能的变化、电绝缘性下降。能的变化、电绝缘性下降。外观变化、性能变化产生的原因是外观变化、性能变化产生的原因是结构变化。结构变化。4第3页/共88页第四页，共89页。5第4页/共88页第五页，共89页。6第5页/共88页第六页，共89页。7第6页/共88页第七页，共89页。化学防护法：通过化学反应延缓橡化学防护法：通过化学反应延缓橡胶老化反应继续进行。如：加入胶老化反应继续进行。如：加入化学防老剂。化学防老剂。8第7页/共88页第八页，共89页

2、。9第8页/共88页第九页，共89页。RHRROOHO2ROHRHOHH2OROOH2ROORORHOO引发RO2ROORHROROHRROOHRHRROO增长RORROORRRRROOROROO非自由基稳定产物ROORROR终止10第9页/共88页第十页，共89页。11第10页/共88页第十一页，共89页。HOHROOHRHRRO12第11页/共88页第十二页，共89页。H2OROOROROOH213第12页/共88页第十三页，共89页。这一特征可分为两类来讨论。这一特征可分为两类来讨论。14第13页/共88页第十四页，共89页。15第14页/共88页第十五页，共89页。16第15页/共88

3、页第十六页，共89页。裂解产物经分析证明是一氧化碳、裂解产物经分析证明是一氧化碳、甲醛、甲醇等。甲醛、甲醇等。17第16页/共88页第十七页，共89页。O SiCH3CH3O + O2O SiCH2OOHCH3OO SiCH2OOHCH3OO SiOCH3+HCHO + OH18第17页/共88页第十八页，共89页。O SiOCH3OH+O Si OCH3OHO SiOCH3OH + HO SiOOCH3O SiOSiOOOCH3CH3+H2O19第18页/共88页第十九页，共89页。(CH2CH CH CH2)x(CH2CH)y(CH2CH)zCHCH220第19页/共88页第二十页，共89

4、页。RO2+ RHROOH+R21第20页/共88页第二十一页，共89页。(CH2CH CH CH2)x(CH2CHCN)y22(CH2CH CH2)CCln第21页/共88页第二十二页，共89页。23第22页/共88页第二十三页，共89页。COCH3CH2COCH3CH2HH聚乙烯基甲基醚CCH3HOCH2C OCH2CH3H聚氧化丙烯24第23页/共88页第二十四页，共89页。25第24页/共88页第二十五页，共89页。26第25页/共88页第二十六页，共89页。ROOHMn+M(n+1)+RROORHHOHROM(n+1)+ROOHMn+ROOROOHO2ROROORORHROHR27第

5、26页/共88页第二十七页，共89页。28第27页/共88页第二十八页，共89页。29第28页/共88页第二十九页，共89页。(CH3)3CN(CH3)3O(1)NOCH3OCH3CH3CH3(2)30第29页/共88页第三十页，共89页。RROO +NRROO +RNR31第30页/共88页第三十一页，共89页。AH+ROOROOH+AA+ROOROOAA +AAAA+RRA稳定产物32第31页/共88页第三十二页，共89页。33第32页/共88页第三十三页，共89页。+R1R2SOR OHROH R1SO R2R1SO R2OR OH+ROH+R1SO2R234第33页/共88页第三十四页

6、，共89页。OR OH+P 或ROH+O 或R3PO(RO)3R3P(RO)335第34页/共88页第三十五页，共89页。+R2N CSSM OHOR OH+R2N CSSMSSC NR2OR+R2N CSS36第35页/共88页第三十六页，共89页。37第36页/共88页第三十七页，共89页。38第37页/共88页第三十八页，共89页。39第38页/共88页第三十九页，共89页。40第39页/共88页第四十页，共89页。CH3RO2+OHCHCH3CH3OR OH +OCH3CHCH3CH3+OCHCH3CH3CH3(CH3)3)3COHCH3C(CH3CH3C(CH3)3OC(CH3)3+

7、OHCHCH3CH3ORO2CH3(CH3)3)3CCH3C(CH3O+()CH3C)CH33R2OC(341第40页/共88页第四十一页，共89页。42第41页/共88页第四十二页，共89页。RO2+RROHR+RRORROOR OHR RRRRO+ HPO(OR)2RRROH+PO(OR )243第42页/共88页第四十三页，共89页。44第43页/共88页第四十四页，共89页。45第44页/共88页第四十五页，共89页。CHCCH3CHCH2SCCH3CH CH CH2OR OHOR OCH3CCH3CH CH CH2SCCHCHCH2CH3CHCCH3CHCHSOHCCH3CH CH

8、CH2CHCCH3CHCHSCCH3CH CH CH2CCHOH热分解非常容易被氧化次磺酸46第45页/共88页第四十六页，共89页。2CCH3CH CHSOHCH2CCH3CH CH CH2SOCCH3CH CH CH247第46页/共88页第四十七页，共89页。+SR S SRROOHRS O RROOHOR O21R O2S21RSSR48第47页/共88页第四十八页，共89页。CHCR SmnSRRSm+RnSRSm+CH2CCH3CHCH2CH2CH3CHCH2O2CH2CCH3OOCH2SmR继续进行自动催化氧化反应49第48页/共88页第四十九页，共89页。50第49页/共88页

9、第五十页，共89页。RH +hvRROOH +hvOR O51第50页/共88页第五十一页，共89页。52第51页/共88页第五十二页，共89页。R RROOHROOHhrhr+RHROOHROOHRO2ROOROORHROOH RR Hhrhr+引发：+传递：2R53第52页/共88页第五十三页，共89页。54第53页/共88页第五十四页，共89页。55第54页/共88页第五十五页，共89页。n这类紫外线吸收剂常用的品种有：UV-9、UV-24、UV-531、DOBP等。OCOHOHOC+ KThrOOH(C)*O HOCCOhr( )CO*2.+CO.56第55页/共88页第五十六页，共8

10、9页。COOhvCOOH57第56页/共88页第五十七页，共89页。NNNOH58第57页/共88页第五十八页，共89页。A*+QA+Q*Q+KT59A*+QA.Q*光物理过程(荧光,内部转换)第58页/共88页第五十九页，共89页。60第59页/共88页第六十页，共89页。+R R2R力R+2OOR ORROOHROO RH61第60页/共88页第六十一页，共89页。RHROOH力62第61页/共88页第六十二页，共89页。从以上数据从以上数据(shj)可以看出，振幅增加，可以看出，振幅增加，应力活化的活化能下降，越易疲劳老化。应力活化的活化能下降，越易疲劳老化。变形振幅（%）0255075

11、应力活化活化能(千卡/克分子)21.020.118.113.663第62页/共88页第六十三页，共89页。64第63页/共88页第六十四页，共89页。65第64页/共88页第六十五页，共89页。老剂有力地阻碍了机械活化氧化老剂有力地阻碍了机械活化氧化反应的进行。反应的进行。另外应从橡胶填料的活性，橡胶的另外应从橡胶填料的活性，橡胶的结晶性，制品使用条件来考虑防结晶性，制品使用条件来考虑防护疲劳老化。护疲劳老化。66第65页/共88页第六十六页，共89页。不饱和橡胶最不耐臭氧，因为不饱和橡胶最不耐臭氧，因为臭氧最易与主链上的双键迅速反臭氧最易与主链上的双键迅速反应，一般认为是亲电子加成反应。应，

12、一般认为是亲电子加成反应。同时，由于对橡胶分子的扩散是同时，由于对橡胶分子的扩散是反应中的最反应中的最 阶段，所以反应也取阶段，所以反应也取决于外部和内在的物理因素。决于外部和内在的物理因素。67第66页/共88页第六十七页，共89页。68第67页/共88页第六十八页，共89页。69第68页/共88页第六十九页，共89页。70第69页/共88页第七十页，共89页。在橡胶中加入蜡橡塑共混覆盖或涂刷橡胶表面;71第70页/共88页第七十一页，共89页。72第71页/共88页第七十二页，共89页。73第72页/共88页第七十三页，共89页。NCH3CH3CH3H5C2O主要(zhyo)用于防止臭氧老

13、化和疲劳老化，同时具有良好的耐热氧老化性能，适用于动态橡胶制品。与蜡类、防老剂4010等并用效果好，适用于SBR，用于制造汽车轮胎、胶鞋和其它橡胶制品。CH3CH3NH对热氧老化、疲劳老化具有很好的防护效果，同时还可提高胶料与金属的粘合力，有污染性，不适用于浅色制品，在轮胎工业中应用较多，在胶管、胶带及其它工业制品中也有应用。74第73页/共88页第七十四页，共89页。CH3CH3CH3HNn在胶料中相容性好，不易喷出，有轻微(qngwi)的污染性，对热氧老化具有优秀的防护效果，对臭氧老化和疲劳老化防护效果差。NCHCH3具有优良的防护热氧老化的效果，具有钝化铜、铁、锰等重金属离子的作用，污染

14、较严重，制成的硫化胶中有一种难闻的气味。75第74页/共88页第七十五页，共89页。NCHCH2CHOHCH3具有良好的抗热氧老化性，用于制造电线(dinxin)、电缆、胶鞋、工业制品等。NH具有全面的防护效果，对热、氧和屈挠疲劳老化有较好的防护效果，对有害金属亦有一定的抑制作用，但抗臭氧能力差。一般用量为12份。76第75页/共88页第七十六页，共89页。NH对热、氧、屈挠龟裂均有良好的防护作用，并稍优于防老剂A，对有害金属离子也有防护作用，对臭氧(chuyng)防护作用差，有污染性。广泛应用于天然橡胶及各种合成橡胶制造的黑色橡胶制品中。77第76页/共88页第七十七页，共89页。NHNHN

15、-苯基-N-环己基对苯二胺78第77页/共88页第七十八页，共89页。NHNHN-苯基-N-异丙基对苯二胺CHCH3CH379第78页/共88页第七十九页，共89页。NHNHN,N-二苯基对苯二胺80第79页/共88页第八十页，共89页。NHNHN,N-二苯基丙撑二胺(CH2)3为棕红色粘稠液体(yt)，具有耐热、氧、日光疲劳老化，常用于胶乳制品。CH3NHN-环己基-对甲氧基苯胺O为白色结晶粉末，抗臭氧性能好，对热老化也有防护作用，常用于胶乳制品。81第80页/共88页第八十一页，共89页。CH3OHC(CH3)3(CH3)3C2,6-二特丁基-4-甲基苯酚对热氧老化有一定的防护作用，也能抑

16、制铜离子的老化作用。不变色，易分散(fnsn)，无污染，用于制造浅色和透明制品，如汽车轮胎的白胎侧，胶鞋，雨衣等。也可用于与食品接触的橡胶制品。防护效果差，用于要求不高的橡胶制品。82第81页/共88页第八十二页，共89页。CH2CH3OHC(CH3)3(CH3)3C2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)OHCH3防老剂2246提高了分子量，挥发性小。对热、氧、金属离子(lz)老化有特好的防护效能，对防护疲劳和日光老化也有效。其防护效能稍次于胺类防老剂。CH3OHC(CH3)3(CH3)3C2,2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)OHCH3S防老剂2246S防护效果较前两者好。对抗热氧老化，疲劳老化有良好效果。（破坏氢过氧化物，自协同效应）83第82页/共88页第八十三页，共89页。HOOH4,4-二羟基联苯84第83页/共88页第八十四页，共89页。NHNCSH2-巯基苯并咪唑(MB)85第84页/共88页第八十五页，共89页。86第85页/共88页第八十六页，共89页。87第86页/共88页第八十七页，共89页。选择合适的防老剂 (1)与食品接触(jich)的白色橡胶制品 防老剂D 防老剂4010 防老剂264 (2)轮胎胎侧胶 防老剂MB 防老剂4010NA 防老剂2246S (3)耐油抽出