N-isopropil-n'-fenil-1,4-fenilendiamina, también conocido como antioxidante 4010NA, es un granular marrón de color rojo claro a rojo púrpura, con la fórmula molecular de C15H18N2 y CAS 101-72-4. Soluble en aceite, acetona, benceno, tetracloruro de carbono, disulfuro de carbono y etanol, insoluble en gasolina, insoluble en agua, decolorado cuando se expone al aire y la luz solar, con baja toxicidad. El excelente antioxidante universal para caucho natural, caucho sintético y látex tiene un excelente efecto protector contra el ozono y el envejecimiento por fatiga por flexión.
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Fórmula química |
C15H18N2 |
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Masa exacta |
226 |
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Peso molecular |
226 |
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m/z |
226 (100.0%), 227 (16.2%), 228 (1.2%) |
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Análisis elemental |
C, 79.61; H, 8.02; N, 12.38 |
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Punto de fusión 72-76 grados C, Punto de ebullición 161 grados C, Densidad 1,17 g/cm3, Índice de refracción 1,5000 (estimado), Punto de inflamación 161 grados c/1 mm, Condiciones de almacenamiento -20 grados C, Coeficiente de acidez (PKA) 6,76 ± 0,32 (previsto), Solubilidad en agua<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-Isopropil-N'-fenil-1,4-fenilendiaminaEs uno de los antioxidantes del caucho más importantes, que se utiliza ampliamente en la industria del caucho. El antioxidante 4010NA se sintetizó con platino soportado sobre carbón activado como catalizador. Se investigó la influencia del proceso de preparación del catalizador sobre su efecto catalítico y las condiciones del proceso de síntesis. Además, el catalizador soportado sobre carbono mesoporoso CMK-3 se comparó con el catalizador de carbono de platino. En la investigación de la influencia del proceso de preparación del catalizador de platino soportado con carbón activado, se considera que el carbón activado con una distribución moderada del tamaño de partícula, una superficie específica alta, un alto contenido de microporos y mesoporos y una superficie rica en grupos funcionales ácidos es el mejor portador: el pretratamiento del carbón portador con un 20% de ácido nítrico puede asegurar el área de superficie específica y la estructura de poros apropiadas y obtener grupos funcionales ácidos ricos que contienen oxígeno al mismo tiempo; Se puede obtener un catalizador con alta dispersión metálica y buena actividad cuando la cantidad de carga de platino es del 3%.
El agente antienvejecimiento de caucho-4010NA (nombre químico: N-isopropil-N '- fenil-fenilendiamina, número CAS: 101-72-4) es un agente antienvejecimiento de amina ampliamente utilizado en la industria del caucho. Con su excelente resistencia al ozono, resistencia a la oxidación por calor, resistencia al agrietamiento por flexión y resistencia al fotoenvejecimiento, se ha convertido en un aditivo protector indispensable en productos de caucho natural, caucho sintético y látex. A continuación se explica sistemáticamente su propósito desde cuatro dimensiones: funciones protectoras básicas, áreas de aplicación, efectos sinérgicos y adaptabilidad ambiental especial.
1. Anti envejecimiento por ozono
El ozono es la principal causa del agrietamiento de los productos de caucho bajo estrés dinámico.. 4010NA reacciona con las moléculas de ozono para formar enlaces químicos estables, bloqueando el ataque del ozono a las cadenas moleculares del caucho y extendiendo significativamente la vida útil de los productos en ambientes al aire libre o con alto contenido de ozono. Por ejemplo, durante el proceso de conducción, los neumáticos de los automóviles generan ozono debido a la fricción con el suelo. La adición de 4010NA puede mejorar el rendimiento contra el agrietamiento por ozono de la pared lateral del neumático de 3 a 5 veces, reduciendo el riesgo de reventones.
2. Resistencia al envejecimiento oxidativo térmico
En condiciones de alta temperatura, las cadenas moleculares del caucho son propensas a fracturarse por oxidación, lo que resulta en una mayor dureza y pérdida de elasticidad.. 4010El NA captura radicales libres, inhibe las reacciones en cadena oxidativas y retrasa la degradación térmica del caucho.
En la capa de aislamiento de los cables, 4010NA puede extender la vida útil del envejecimiento térmico de los materiales a 100 grados a más de 2 años, superando con creces a productos similares sin agentes antienvejecimiento añadidos.
3. Agrietamiento antiflexión
La flexión o vibración repetidas pueden causar microfisuras (fisuras por flexión) en la superficie del caucho.. 4010NA reduce la tasa de propagación de grietas al mejorar las fuerzas intermoleculares. Los datos experimentales muestran que agregar 4010NA a productos de caucho puede aumentar su vida útil a la flexión más de 10 veces en pruebas de tensión dinámica, lo que los hace adecuados para piezas móviles de alta-frecuencia, como amortiguadores y sellos.
4. Anti-fotoenvejecimiento
La irradiación ultravioleta puede provocar la fotodegradación de las cadenas moleculares del caucho, lo que provoca pulverización y decoloración de la superficie.. 4010La NA inhibe las reacciones de fotooxidación absorbiendo energía ultravioleta o apagando las moléculas en estado excitado. En las cintas transportadoras de caucho para exteriores, 4010NA puede controlar el cambio de diferencia de color (Δ E) del material en un plazo de 3 a 5 años, manteniendo la estabilidad de la apariencia.
5. Inhibir el envejecimiento catalizado por iones metálicos
Los iones metálicos como el cobre y el manganeso pueden acelerar el proceso de oxidación del caucho.. 4010El NA reduce su actividad catalítica formando quelatos con iones metálicos. En fundas de caucho que contienen cables de cobre, 4010NA puede extender el rendimiento de aislamiento eléctrico del material por más de 10 años.
Área de aplicación: Cubriendo todo el escenario de productos de caucho de alta tensión.
1. Industria del neumático
Neumáticos para automóviles de pasajeros: como principal agente anti-el caucho de las paredes laterales, 4010NA puede resistir la deformación por flexión de alta-frecuencia durante la conducción de los neumáticos, lo que reduce la aparición de grietas en las paredes laterales. Por ejemplo, una marca internacional de neumáticos aumentó el nivel de prueba de resistencia al ozono de las paredes laterales del nivel 3 al nivel 1 (norma ASTM D4575) agregando 2 porciones de 4010NA a la fórmula.
Neumáticos de aviación: deben soportar temperaturas extremas (-55 grados a 150 grados) y cargas elevadas (fuerza de impacto de despegue y aterrizaje de varias toneladas). La combinación de 4010NA y cera microcristalina puede formar una doble barrera protectora, extendiendo la vida útil del neumático a más de 3000 despegues y aterrizajes.
Neumáticos para maquinaria agrícola: en condiciones difíciles de la carretera, como barro, arena y grava, el rendimiento anticorte del 4010NA puede reducir el daño de la banda de rodadura y reducir la frecuencia de reemplazo.
2. Productos industriales de caucho
Cinta transportadora: en escenarios de trabajo pesado-como minas y puertos, el 4010NA puede resistir el desgaste del material y la erosión por ozono, extendiendo la vida útil de la cinta transportadora de 2 años a más de 5 años.
Manguera de caucho: Las mangueras de caucho hidráulicas deben resistir alta presión (hasta 40 MPa) y corrosión media. La adición de 4010NA puede mantener una tasa de retención de la presión de rotura de más del 90 % para la manguera en un plazo de 10 años.
Rodillo de goma: Los rodillos de goma para impresión deben mantener la suavidad de la superficie y el rendimiento antiincrustante del 4010NA puede reducir los residuos de tinta y extender el ciclo de limpieza.
3. Autopartes
Sellos: las altas temperaturas (hasta 150 grados) y la corrosión del aceite en el compartimiento del motor requieren que los sellos tengan -estabilidad a largo plazo. 4010 NA puede reducir la tasa de deformación permanente por compresión de los sellos de caucho de silicona a menos del 10 %.
Amortiguador: en el sistema de suspensión, 4010NA puede suprimir la fatiga dinámica de los casquillos de goma y mejorar la estabilidad del manejo del vehículo. El experimento muestra que la tasa de cambio de rigidez del revestimiento con 4010NA añadido es inferior al 5% después de 500.000 kilómetros de pruebas.
4. Alambres y cables
Cable de alto voltaje: En niveles de voltaje superiores a 220 kV, 4010NA puede prevenir el envejecimiento por ozono de la capa de aislamiento causado por la descarga de corona, garantizando el funcionamiento seguro del cable.
Cable marino: debe resistir la corrosión del agua de mar y el ambiente de niebla salina. La resistencia a la extracción-resistente al agua-NA del cable 4010NA puede mantener una tasa de retención de la resistencia del aislamiento de más del 95 % en 5 años.
5. Electrónica de consumo
Botones de goma: en dispositivos como teléfonos inteligentes y controles remotos, el 4010NA puede prevenir la fatiga de los botones causada por presionarlos con frecuencia y mantener una sensación táctil constante.
Earbuds: They need to be in contact with human skin and worn for a long time. The low toxicity (LD50>1000 mg/kg) de 4010NA cumple con los requisitos del caucho de grado médico.
Efecto sinérgico: rendimiento optimizado con fórmula multicomponente
1. Utilizado en combinación con cera microcristalina.
La cera microcristalina puede formar una película protectora física sobre la superficie del caucho, complementando la protección química del 4010NA. En la fórmula del neumático, la combinación de 4010NA (2 partes) y cera microcristalina (1 parte) puede aumentar el nivel de prueba de resistencia al ozono de las paredes laterales del nivel 2 al nivel 0 (norma ASTM D4575), al tiempo que reduce los costos de producción.
2. Compuesto con otros agentes anti-envejecimiento
Combinado con antioxidante RD: RD (2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina) es bueno para resistir el envejecimiento oxidativo térmico y 4010NA es bueno para resistir el envejecimiento por ozono. La combinación de ambos puede extender la vida útil del envejecimiento térmico del caucho a 120 grados a más de 3 años.
Combinado con el antioxidante 4020: 4020 (N - (1,3-dimetilbutil) - N '- fenil-fenilendiamina) tiene una resistencia al ozono similar a la del 4010NA, pero una mejor resistencia al agrietamiento por flexión. Después del compuesto, se puede utilizar para fabricar neumáticos de rendimiento ultraalto.
3. Colabora con rellenos
Combinado con negro de humo: el negro de humo puede absorber los rayos ultravioleta y, cuando se combina con las propiedades antienvejecimiento del 4010NA, aumenta la resistencia a la intemperie de los productos de caucho para exteriores en más del doble.
Combinación con negro de humo blanco: en productos de caucho liviano, la combinación de negro de humo blanco y 4010NA puede lograr el equilibrio entre anti-envejecimiento y baja contaminación, que es adecuado para productos de silicona de grado médico.
1. Altas temperaturas y zonas lluviosas
En ambientes de alta temperatura y alta humedad como el sudeste asiático y las selvas tropicales, la resistencia a la extracción de agua de 4010NA (solubilidad<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. Regiones extremadamente frías
En ambientes de baja-temperatura como Siberia y el Ártico (por debajo de -50 grados), 4010NA puede prevenir la fragilización del caucho.
Los datos experimentales muestran que la tasa de retención de la elasticidad al impacto de los productos de caucho con 4010NA agregado supera el 80% a -60 grados, lo que los hace adecuados para equipos de investigación científica polar.
3. Ambiente corrosivo fuerte
En entornos altamente corrosivos, como las industrias química y marina, la estabilidad química del 4010NA (que no reacciona con oxidantes fuertes) puede resistir la erosión ácida-base. Por ejemplo, en las defensas de caucho de las plataformas de perforación marinas, el 4010NA puede reducir la tasa de corrosión de los materiales en el agua de mar a menos de 0,01 mm/año.
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