南化研究院防老剂4030、4050应用试验报告

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1、附件：防老剂4020、4030和4050在NR中的应用效果研究报告（庄涛青岛科技大学高分子科学与工程学院）防老剂又称抗降解剂，是指能够延缓或阻滞老化反应，延长橡胶或橡胶制品使用寿命的物质。抗臭氧老化作用最显著的要数对苯二胺类衍生物防老剂，这类防老剂是目前橡胶工业中应用最广泛的一类防老剂，被称之为“4000系列”。本文就南化集团研究院的4020、4030和4050防老剂在NR中的应用效果进行了实验研究。1.实验1.1原材料5#标准天然橡胶，海南天然胶产业集团公司产品；氧化锌ZnO-80，促进剂TBBS

2、-80，硫黄S-80，莱茵化学（青岛）有限公司产品；炭黑N330，山东鲁化有限公司产品；防老剂4020，4030，4050，南化集团研究院产品。其他均为市售工业产品。1.2试验配方根据国家标准GB/T15340-94，制定标准试验配方如下：原材料质量分数NR（5#标准胶）100硬脂酸2.0氧化锌5.0炭黑(N330)35TBBS0.7防老剂(4020/4030/4050)1.0硫黄2.25合计145.951.3主要试验仪器及设备HAAKEPolylabOS型哈克（HAAKE）转矩流变仪，德国热电科技

3、公司；X（S）K-160型开炼机，上海轻工机械技术研究所；HS-100T型平板硫化机，深圳佳鑫电子设备科技有限公司；EKT-2000SP无转子硫化仪，台湾晔中科技有限公司；EKT-2000型门尼粘度仪，台湾晔中科技有限公司；3MR-3RV-300型臭氧试验机，德国ARGENTOX公司。1.4试样制备塑炼：调整辊距1mm，薄通8次，停放8h。混炼：调整辊距（0.5mm）→使胶料包辊→加硬脂酸→ZnO→促进剂、防老剂→混炼4min→左右3/4割刀各2次→加炭黑（吃完后，左右3/4，各割刀1次）→混炼3m

4、in→硫磺→调整辊距0.5mm，薄通打三角包6次→下片（辊距2mm）。停放12h。硫化：测定混炼胶的正硫化时间，在硫化机上进行硫化，硫化条件：150℃×t90。硫化试样停放12h。1.5分析测试进行硫化特性，门尼焦烧和臭氧老化实验，测试均按照相应国家标准进行。测试条件如下：硫化特性：GB/T16584-1996，测试温度150℃，振幅±0.5°，频率1.7±0.1Hz，测试时间30min。门尼焦烧：GB/T1233-92，大转子，辐射状V型沟槽模腔，测试温度120℃，预热时间1min。臭氧老化试验：

5、GB/T7762-2003，测试温度：40℃，臭氧浓度：50pphm，伸长率：20%，老化时间：48h。1.实验结果与讨论2.1硫化特性从表1中看出，4020胶料的ML值最小，4030次之，4050最大，这表明相对防老剂4020比较，4030和4050降低了混炼胶的模压流动性，4050的影响最大，这一点与焦烧实验中的ML（1+4）数据一致。4050胶料的MH最小，4020和4030相差不大。与4020对比，4030和4050样品的焦烧时间t10、正硫化时间t90均缩短，这说明防老剂4030和4050

6、有促进胶料的焦烧和硫化的倾向，且4030的促进作用强于4050。图1不同防老剂样品的硫化曲线表1不同防老剂对胶料硫化特性的影响项目402040304050ML/N·m1.011.141.27MH/N·m23.4223.5522.95ts1/min3.102.682.88t10/min3.633.103.42t90/min13.5012.1812.972.2焦烧特性图1不同防老剂样品的焦烧曲线表2不同防老剂对胶料焦烧特性的影响项目402040304050ML（1+4）120℃19.6623.8825.

7、59t5/min25.517.122.4t35/min28.819.425.7Δt30/min3.32.33.3由表2可以看出，4020胶料的焦烧时间t5和t35最长，4050次之，4030最短。这说明对比4020，4030和4050对胶料有促进焦烧的倾向，且4030的焦烧倾向最明显。Δt30数据看出，4030最小，4020和4050一致。这说明4030胶料的硫化速率最快，4020和4030的硫化速率一致。2.3臭氧老化臭氧老化48h后发现，4030样品的裂纹最多，非常致密，4020次之，4050样

8、品的裂纹最少，因此这三种防老剂的耐臭氧老化性能为：4050最好，4020次之，4030最差。1.结论综上所述，与防老剂4020比较，4030和4050降低了混炼胶的模压流动性，缩短了胶料的焦烧时间和正硫化硫化时间。其中4030对胶料硫化的促进作用最强，硫化速率也最快，4020和4050的硫化速率一样。三种防老剂的耐臭氧老化性能为：4050最好，4020次之，4030最差。