N-isopropyl-n'-phenyl-1,4-phenylendiamin, auch bekannt als Antioxidans 4010NA, ist ein hellrotes bis purpurrotes, braunes Granulat mit der Summenformel C15H18N2 und CAS 101-72-4. Löslich in Öl, Aceton, Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Schwefelkohlenstoff und Ethanol, unlöslich in Benzin, unlöslich in Wasser, verfärbt sich, wenn es Luft und Sonnenlicht ausgesetzt wird, mit geringer Toxizität. Das universelle hervorragende Antioxidans für Naturkautschuk, Synthesekautschuk und Latex hat eine hervorragende Schutzwirkung gegen Alterung durch Ozon und Biegeermüdung.
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Chemische Formel |
C15H18N2 |
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Genaue Masse |
226 |
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Molekulargewicht |
226 |
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m/z |
226 (100.0%), 227 (16.2%), 228 (1.2%) |
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Elementaranalyse |
C, 79.61; H, 8.02; N, 12.38 |
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Schmelzpunkt 72–76 °C, Siedepunkt 161 °C, Dichte 1,17 g/cm3, Brechungsindex 1,5000 (geschätzt), Flammpunkt 161 °C/1 mm, Lagerbedingungen –20 °C, Säurekoeffizient (PKA) 6,76 ± 0,32 (vorhergesagt), Wasserlöslichkeit<0.1 g/100 ml at 18 º C, Air sensitive, Stable Combustible. Incompatible with strong oxidizing agents., Hazard description h302-h317-h400-h410, Precautions p262-p273-p280g-p501a, Dangerous goods sign Xi, N, xn, Hazard category code 36/37/38-50/53-43-22, Safety instructions 26-36-61-60-37-2, Dangerous goods transport No. 3077, RTECS No. st2650000, Hazard Note Irritant, TSCA Yes, HazardClass 9, PackingGroup III, Toxicity LD50 oral in rat: 720mg/kg.
N-Isopropyl-N'-phenyl-1,4-phenylendiaminist eines der wichtigsten Gummiantioxidantien, das in der Gummiindustrie weit verbreitet ist. Das Antioxidans 4010NA wurde mit Platin auf Aktivkohle als Katalysator synthetisiert. Der Einfluss des Katalysatorherstellungsprozesses auf seine katalytische Wirkung und die Bedingungen des Syntheseprozesses wurden untersucht. Darüber hinaus wurde der auf mesoporösem Kohlenstoff CMK-3 getragene Katalysator mit einem Platin-Kohlenstoff-Katalysator verglichen. Bei der Untersuchung des Einflusses des Herstellungsprozesses von Platinkatalysatoren auf Aktivkohleträgern wird davon ausgegangen, dass Aktivkohle mit mäßiger Partikelgrößenverteilung, hoher spezifischer Oberfläche, hohem Mikroporen- und Mesoporengehalt und reichem Gehalt an sauren funktionellen Oberflächengruppen der beste Träger ist: Durch Vorbehandlung des Trägerkohlenstoffs mit 20 % Salpetersäure kann die entsprechende spezifische Oberfläche und Porenstruktur sichergestellt und gleichzeitig reichhaltige saure, sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen erhalten werden; Der Katalysator mit hoher Metalldispersion und guter Aktivität kann erhalten werden, wenn die Beladungsmenge an Platin 3 % beträgt.
Gummi-Anti-{0}}Anti-Aging-Mittel 4010NA (chemischer Name: N-Isopropyl-N '- Phenyl-Phenylendiamin, CAS-Nummer: 101-72-4) ist ein Amin-Anti-Aging-Mittel, das in der Gummiindustrie häufig verwendet wird. Mit seiner hervorragenden Ozonbeständigkeit, Hitzeoxidationsbeständigkeit, Biegerissbeständigkeit und Lichtalterungsbeständigkeit ist es zu einem unverzichtbaren Schutzadditiv in Naturkautschuk-, Synthesekautschuk- und Latexprodukten geworden. Im Folgenden wird sein Zweck systematisch anhand von vier Dimensionen erläutert: Kernschutzfunktionen, Anwendungsbereiche, Synergieeffekte und besondere Anpassungsfähigkeit an die Umwelt.
1. Anti-Ozon-Alterung
Ozon ist die Hauptursache für Risse in Gummiprodukten unter dynamischer Belastung. . 4010NA reagiert mit Ozonmolekülen unter Bildung stabiler chemischer Bindungen, blockiert den Angriff von Ozon auf Gummimolekülketten und verlängert die Lebensdauer von Produkten im Freien oder in Umgebungen mit hohem Ozongehalt erheblich. Beispielsweise erzeugen Autoreifen während des Fahrvorgangs durch die Reibung mit dem Boden Ozon. Durch die Zugabe von 4010NA kann die Anti-Ozon-Cracking-Leistung der Reifenseitenwand um das Drei- bis Fünffache verbessert werden, wodurch das Risiko von Reifenplatzern verringert wird.
2. Beständigkeit gegen thermische oxidative Alterung
Unter Hochtemperaturbedingungen neigen Gummi-Molekülketten zum oxidativen Bruch, was zu erhöhter Härte und Elastizitätsverlust führt. . 4010NA fängt freie Radikale ein, hemmt oxidative Kettenreaktionen und verzögert den thermischen Abbau von Gummi.
In der Isolierschicht von Kabeln kann 4010NA die thermische Alterungsbeständigkeit von Materialien bei 100 Grad auf mehr als 2 Jahre verlängern und übertrifft damit ähnliche Produkte ohne Zusatz von Anti-Aging-Mitteln bei weitem.
3. Anti-Biegerissbildung
Wiederholtes Biegen oder Vibrationen können Mikrorisse (Biegerisse) auf der Gummioberfläche verursachen. . 4010NA reduziert die Rissausbreitungsrate durch Verstärkung der intermolekularen Kräfte. Experimentelle Daten zeigen, dass die Zugabe von 4010NA zu Gummiprodukten deren Biegelebensdauer bei dynamischen Belastungstests um mehr als das Zehnfache verlängern kann, sodass sie für hochfrequente bewegliche Teile wie Stoßdämpfer und Dichtungen geeignet sind.
4. Anti-Lichtalterung
UV-Bestrahlung kann zu einer Photodegradation der Molekülketten von Gummi führen, was zu einer Pulverisierung und Verfärbung der Oberfläche führt. . 4010NA hemmt Photooxidationsreaktionen, indem es ultraviolette Energie absorbiert oder Moleküle im angeregten Zustand auslöscht. Bei Gummiförderbändern für den Außenbereich kann 4010NA die Farbdifferenzänderung (Δ E) des Materials innerhalb von 3 bis 5 Jahren kontrollieren und so die Stabilität des Erscheinungsbilds gewährleisten.
5. Hemmung der durch Metallionen katalysierten Alterung
Metallionen wie Kupfer und Mangan können den Oxidationsprozess von Gummi beschleunigen. 4010NA reduziert seine katalytische Aktivität durch die Bildung von Chelaten mit Metallionen. In Gummiummantelungen mit Kupferdrähten kann 4010NA die elektrische Isolationsleistung des Materials um mehr als 10 Jahre verlängern.
Anwendungsbereich: Abdeckung des gesamten Bereichs hochbeanspruchter Gummiprodukte
1. Reifenindustrie
Pkw-Reifen: Als wichtigstes Anti-{0}Alterungsmittel für Seitenwandgummi kann 4010NA hochfrequenten Biegeverformungen beim Fahren des Reifens standhalten und so das Auftreten von Seitenwandrissen reduzieren. Beispielsweise erhöhte eine internationale Reifenmarke die Teststufe für die Seitenwand-Ozonbeständigkeit von Stufe 3 auf Stufe 1 (ASTM D4575-Standard), indem sie der Formel zwei Portionen 4010NA hinzufügte.
Luftfahrtreifen: müssen extremen Temperaturen (-55 Grad bis 150 Grad) und hohen Belastungen (Start- und Landeaufprallkraft von mehreren Tonnen) standhalten. Die Kombination aus 4010NA und mikrokristallinem Wachs kann eine doppelte Schutzbarriere bilden und die Lebensdauer des Reifens auf mehr als 3000 Starts und Landungen verlängern.
Reifen für landwirtschaftliche Maschinen: Bei rauen Straßenbedingungen wie Schlamm, Sand und Kies kann die Anti-Schnitt-Leistung von 4010NA Profilschäden reduzieren und die Austauschhäufigkeit verringern.
2. Industrielle Gummiprodukte
Förderband: In Hochleistungsszenarien wie Minen und Häfen kann der 4010NA Materialverschleiß und Ozonerosion widerstehen und die Lebensdauer des Förderbands von 2 Jahren auf über 5 Jahre verlängern.
Gummischlauch: Hydraulische Gummischläuche müssen hohem Druck (bis zu 40 MPa) und mittlerer Korrosion standhalten. Durch die Zugabe von 4010NA kann innerhalb von 10 Jahren eine Berstdruckhalterate des Schlauchs von über 90 % aufrechterhalten werden.
Gummiwalze: Beim Drucken von Gummiwalzen muss die Oberflächenglätte erhalten bleiben, und die Antifouling-Leistung von 4010NA kann Tintenrückstände reduzieren und den Reinigungszyklus verlängern.
3. Autoteile
Dichtungen: Hohe Temperaturen (bis zu 150 Grad) und Ölkorrosion im Motorraum erfordern eine Langzeitstabilität der Dichtungen-NA kann die bleibende Kompressionsverformungsrate von Silikonkautschukdichtungen auf unter 10 % reduzieren.
Stoßdämpfer: Im Aufhängungssystem kann 4010NA die dynamische Ermüdung von Gummibuchsen unterdrücken und die Fahrstabilität des Fahrzeugs verbessern. Das Experiment zeigt, dass die Steifigkeitsänderungsrate des Liners mit zugesetztem 4010NA nach 500.000 Testkilometern weniger als 5 % beträgt.
4. Draht und Kabel
Hochspannungskabel: Bei Spannungspegeln über 220 kV kann 4010NA die durch Koronaentladung verursachte Ozonalterung der Isolationsschicht verhindern und so den sicheren Betrieb des Kabels gewährleisten.
Seekabel: Es muss Meerwasserkorrosion und Salzsprühnebel standhalten. Die wasserfeste 4010NA-Ausziehfestigkeit des Kabels kann innerhalb von 5 Jahren eine Beibehaltung des Isolationswiderstands von über 95 % aufrechterhalten.
5. Unterhaltungselektronik
Gummitasten: Bei Geräten wie Smartphones und Fernbedienungen kann der 4010NA die durch häufiges Drücken verursachte Ermüdung der Tasten verhindern und ein gleichbleibendes Tastgefühl aufrechterhalten.
Earbuds: They need to be in contact with human skin and worn for a long time. The low toxicity (LD50>1000 mg/kg) von 4010NA erfüllt die Anforderungen von medizinischem Gummi.
Synergistischer Effekt: Mehrkomponentenformel optimierte Leistung
1. Wird in Kombination mit mikrokristallinem Wachs verwendet
Mikrokristallines Wachs kann einen physikalischen Schutzfilm auf der Gummioberfläche bilden und so den chemischen Schutz von 4010NA ergänzen. In der Reifenformel kann die Kombination aus 4010NA (2 Teile) und mikrokristallinem Wachs (1 Teil) die Teststufe für die Seitenwand-Ozonbeständigkeit von Stufe 2 auf Stufe 0 (ASTM D4575-Standard) erhöhen und gleichzeitig die Produktionskosten senken.
2. Verbindung mit anderen Anti-Aging-Wirkstoffen
In Kombination mit dem Antioxidans RD: RD (2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin) ist gut gegen thermische oxidative Alterung und 4010NA ist gut gegen Ozonalterung. Die Kombination aus beidem kann die thermische Alterungsbeständigkeit von Gummi bei 120 Grad auf mehr als 3 Jahre verlängern.
In Kombination mit dem Antioxidans 4020: 4020 (N - (1,3-Dimethylbutyl) - N '- Phenyl-Phenylendiamin) hat eine ähnliche Ozonbeständigkeit wie 4010NA, aber eine bessere Biegerissbeständigkeit. Nach der Compoundierung können daraus Ultrahochleistungsreifen hergestellt werden.
3. Arbeiten Sie mit Füllern zusammen
In Kombination mit Ruß: Ruß kann ultraviolette Strahlen absorbieren und erhöht in Kombination mit den Anti-{0}}Anti-{0}}Eigenschaften von 4010NA die Wetterbeständigkeit von Outdoor-Gummiprodukten um mehr als das Doppelte.
Kombination mit weißem Ruß: Bei leichten Gummiprodukten kann durch die Kombination von weißem Ruß und 4010NA das Gleichgewicht zwischen Anti-{1}}Alterung und geringer Umweltverschmutzung erreicht werden, was für medizinische Silikonprodukte geeignet ist.
1. Hochtemperatur- und Regengebiete
In Umgebungen mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit wie in Südostasien und tropischen Regenwäldern beträgt die Wasserentzugsbeständigkeit 4010NA (Löslichkeit).<0.1g/100mL water) can prevent the loss of anti-aging agents and ensure the long-term stability of rubber products in humid environments. For example, in the conveyor belt of rubber plantations in Malaysia, 4010NA can extend the service life of materials to over 8 years during the rainy season.
2. Extrem kalte Regionen
In Umgebungen mit niedrigen{0}Temperaturen wie Sibirien und der Arktis (unter -50 Grad) kann 4010NA eine Gummiversprödung verhindern.
Experimentelle Daten zeigen, dass die Beibehaltung der Schlagelastizität von Gummiprodukten mit 4010NA-Zusatz bei -60 Grad über 80 % liegt, wodurch sie für polare wissenschaftliche Forschungsgeräte geeignet sind.
3. Stark korrosive Umgebung
In stark korrosiven Umgebungen wie der Chemie- und Schifffahrtsindustrie kann die chemische Stabilität von 4010NA (das nicht mit starken Oxidationsmitteln reagiert) der Säure-{1}Base-Erosion widerstehen. Beispielsweise kann 4010NA in den Gummifendern von Offshore-Bohrplattformen die Korrosionsrate von Materialien im Meerwasser auf unter 0,01 mm/Jahr reduzieren.
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