氯丁橡胶专用防老剂ODA

选择合适的防老剂，对于提高氯丁橡胶热老化性能是很关键的。由上海敦煌化工厂试制成功的防老剂ODA，该产品相当于美国Uniroyal公司的防老剂Octamine，从测试结果看其质量同英国、意大利产品相近。现将试验结果叙述如下。
1.防老剂ODA在彩色氯丁橡胶护套的应用
为了验证各种非污染防老剂在氯丁橡胶中的防护作用，在配方中暂不加着色剂。配方选用国产CR2323型氯丁橡胶、陶土（细度是320目），氯化镁，氧化锌，促进剂NA－22，石蜡；硬脂酸等。性能见表1。
表1　不同防老剂对彩色氯丁胶性能影响
配方编号
防老剂名称 A B C D E F G
无 甲义
4426－S 1076 1010 264 SP ODA
硫化特性 T10，min 6 6.2 6.4 6.4 6.9 5.8 5.9
150℃ T90，min 28.6 29.4 29.4 32.6 28.8 28.2 29.8
150℃×30 min硫化以后 300%定伸应力，MPa 5.0 5.1 4.9 5.3 5.4 5.3 4.3
（kgf/cm2） 51 52 49.5 54.4 54.7 53.4 44.2
拉伸强度，MPa 13.7 13.9 15.9 13.9 10.9 14.7 14.2
（kgf/cm2） 140 141 162.4 142.3 136.2 149.9 144.7
扯断伸长率，％ 746 788 742 732 730 725 778
永久变形，％ 56.2 60.4 40 61 55 53 50
硬度（邵尔A）度 74 74 64 67 68 67 64
100℃×4天老化后 拉伸强度，MPa 13.7 14.5 15.0 14.1 13.3 13.3 14.9
（kgf/cm2） 140 148 152.9 144.3 135.6 136.1 152.5
扯断伸长率，％ 680 700 708 661 663 686 747
100℃×11天老化后 拉伸强度，MPa 13.8 13.8 13.1 12.3 11.8 12.1 14.2
（kgf/cm2） 140.5 140.6 134 125.6 120.6 123.5 145.2
扯断伸长率，％ 575 574 617 533 503 477 698
100℃×18天老化后 拉伸强度，MPa 13.3 14.6 12.6 12.5 10.9 11.00 12.9
（kgf/cm2） 135.4 148.7 128 127.4 111.1 112.2 132
扯断伸长率，％ 530 565 560 520 343 450 622
100℃×32天老化后 拉伸强度，MPa 13.7 12.6 11.8 13.0 12.4 11.7 12.3
（kgf/cm2） 130.1 129 120.7 132.7 126.6 118.9 125.7
扯断伸长率，％ 280 310 400 272 170 288 520
100℃×39天老化后 拉伸强度，MPa 13.9 14.5 12.1 12.8 13.6 12.3 11.2
（kgf/cm2） 142 148 123.3 130.3 138.7 126 114
扯断伸长率，％ 240 290 330 235 160 212 485
从表1数据看出大多数非污染防老剂的加入，不会加快胶料的门尼焦烧时间，但能略微延迟胶料的硫化速度。从100℃烘箱长期热老化看大多数非污染防老剂对氯丁硫化胶的扯断伸长率的保护作用较差，只有防老剂ODA的热老化性能最好，在100℃39天老化后胶料仍能正常使用，同时氯丁硫化胶在热老化过程中，硬度和定伸应力急剧上升，扯断伸长率却能大幅度下降。因此用扯断伸长率来衡量它的热老化过程中性能恶化程度是比较敏感和可靠的。
从图1可以明显地看出防老剂ODA热老化系数Ks优于其它防老剂，随着时间的推移更加显示优越的耐热老化性能，硫化橡胶发硬，发脆的时间被大大地延长了，由此可见在彩色氯丁胶配方中，如果对彩色本身不是要求十分严格时，保用ODA防老剂是比较理想的耐热防老剂。

图1　不同防老剂在100℃烘箱中Ks老化系数线
A配方无防老剂；C配方有1070；E配方有264；G配方有ODA
2.防老剂ODA在黑色氯丁胶护套的应用
用黑色氯丁胶作护套的电缆有耐油和耐阻燃的要求，在配方中必须使用全氯丁橡胶（CR2323型）、炉法炭黑，其余与彩色氯丁胶配方相似。防老剂ODA在氯丁胶料储藏过程中，特别在夏天高温季节能迟缓门尼焦烧时间，有防止胶料早期硫化的作用。氯丁胶料在41～45℃的烘箱中停放23天后，仍能投入使用，这一点是极为有利的。见图2。

图2　在烘箱中不同防老剂对氯丁胶料门尼粘度的影响
配方H、I、K、在100℃烘箱中的热老化曲线见图3。
  
图3　不同防老剂在黑色氯丁橡胶中热老化曲线
图2在烘箱中不同防老剂对氯丁胶料门尼粘度的影响防老剂ODA对氯丁橡胶硫化胶的热老化性能影响见表2。
表2　不同防老剂对黑色氯丁硫化胶性能的影响
防老名称及编号
性能 H
无 I
防老丁 J
KY-450 K
ODA L
KY-377 M
KY-405
ODA1%
硫化条件150℃×min 20 25 25 25 20 25
300%定伸应力，MPa 8.6 8.5 9.0 8.9 9.0 9.0
（kgf/cm2） （88） （87） （92） （91） （92） （92）
拉伸强度，MPa 13.0 13.1 13.6 12.9 13.4 12.8
（kgf/cm2） （133） （134） （139） （132） （137） （131）
扯断伸长率，％ 454 434 428 402 410 400
永久变形，％ 34 38 39.5 36.5 38 36.5
硬度（邵尔A）度 71 72 74 72 70 71
100℃×7天 拉伸强度，MPa 12.9 12.9 14.4 14.0 13.2 13.1
（kgf/cm2） （132） （131.3） （147.3） （142.6） （134.3） （133.6）
扯断伸长率，％ 372 360 377 370 336 360
100℃×21天 拉伸强度，MPa 13.2 12.2 13.1 12.9 13.2 12.9
（kgf/cm2） （134） （124.6） （133.4） （132） （134.3） （131）
扯断伸长率，％ 310 312 325 334 287 308
100℃×35天 拉伸强度，MPa 13.1 11.9 12.8 12.7 12.5 12.5
（kgf/cm2） （133） （121.9） （130.7） （129.4） （127.4） （127）
扯断伸长率，％ 195 226 248 237 221 248
100℃×42天 拉伸强度，MPa 12.1 11.6 12.3 11.9 11.7 11.9
（kgf/cm2） （123） （117.9） （125.1） （121.4） （119.2） （121.8）
扯断伸长率，％ 160 182 235.4 225 197 228
3.结语
①防老剂ODA在氯丁胶料中耐热老化性能超过目前国内所能提供的防老剂。
②防老剂ODA在氯丁胶料中的储藏稳定性好，有较好的防止胶料早期硫化作用。
③防老剂ODA具有微污染性，除黑色制品外还可在红色、黄色、兰色等制品中应用。