6PPDآنتی‌اکسیدانت‌های لاستیک
نام محصول: آنتی‌دگرادانت 6PPD (ضد اوزون و آنتی‌اکسیدان)
نام تجاری شاخص: VULKANOX® 4020 (محصول LANXESS آلمان)
فرمول مولکولی و CAS: فرمول C₁₈H₂₄N₂ | شماره ثبت CAS: 793-24-8
گروه شیمیایی: مشتقات p-Phenylenediamine (PPD)
شکل ظاهری و رنگ: گرانول / ذرات جامد قهوه‌ای تا بنفش تیره (نقطه ذوب ۴۵ تا ۴۸ درجه سانتی‌گراد)
کاربردهای اصلی: صنعت تایر (آج و دیواره)، تسمه نقاله، شیلنگ، گسکت و قطعات لاستیکی دینامیک
اشتراک گذاری:
آنتی‌اکسیدانت 6PPD چیست؟ (N-(1,3-Dimethylbutyl)-N′-phenyl-p-phenylenediamine)
آنتی‌اکسیدانت 6PPD با فرمول شیمیایی C₁₈H₂₄N₂ و شناسه بین‌المللی CAS: 793-24-8، استاندارد طلایی و پرمصرف‌ترین آنتی‌دگرادانت محافظتی در دسته‌بندی آنتی‌اکسیدانت لاستیک است. این ترکیب آلی که در سطح جهانی با نام تجاری Vulkanox® 4020 (محصول شرکت LANXESS آلمان) شناخته می‌شود، از خانواده پارا-فنیلن‌دی‌آمین‌ها (PPDs) بوده و به عنوان یک افزودنی سه‌منظوره با خواص آنتی‌اوزونانت (Antiozonant)، آنتی‌اکسیدانت (Antioxidant) و ضد خستگی مکانیکی (Anti-fatigue) در تولید تایر و قطعات لاستیکی صنعتی سنگین به کار می‌رود.
الاستومرهای دی‌انی غیراشباع نظیر کائوچوی طبیعی (NR)، استایرن-بوتادین (SBR) و پلی‌بوتادین (BR) در مجاورت گاز ازن جوی (O₃) دچار بریدگی پیوندهای دوگانه و ایجاد ترک‌های سطحی عمیق می‌شوند. 6PPD با نرخ مهاجرت کنترل‌شده به سطح قطعه، سدی پایدار در برابر ازن و اکسیژن تشکیل داده و از گسترش ترک تحت بارهای دینامیکی جلوگیری می‌نماید.
مشخصات فنی و فیزیکی-شیمیایی آنتی‌اکسیدانت 6PPD
شاخص‌های شناسنامه‌ای، ساختاری و استانداردهای کیفی گرید 6PPD بر پایه مراجع بین‌المللی آزمایشگاهی در جدول زیر گردآوری شده است:
| مشخصه فنی | مقدار مشخصه استاندارد | توضیحات و مفهوم مهندسی |
|---|---|---|
| نام تجاری / نماد اختصاری | 6PPD / 4020 | کد بین‌المللی مرجع آنتی‌اوزونانت‌های تایر |
| نام شیمیایی مرجع IUPAC | N-(1,3-Dimethylbutyl)-N′-phenyl-p-phenylenediamine | مشتق آمین آروماتیک با شاخه آلکیلی دی‌متیل‌بوتیل |
| CAS Number | 793-24-8 | شناسه رسمی ثبت جهانی ماده شیمیایی |
| فرمول مولکولی و وزن مولکولی | C₁₈H₂₄N₂ (~268.4 g/mol) | تعادل بهینه تحرک مولکولی و ماندگاری در برابر استخراج |
| خانواده شیمیایی | p-Phenylenediamines (PPDs) | آنتی‌دگرادانت، آنتی‌اوزونانت و ضد خستگی دینامیکی |
| شکل ظاهری و رنگ | گرانول یا پاستیل قهوه‌ای تیره مایل به بنفش | تسهیل در توزین و تغذیه هاپر خودکار بدون غبار |
| نقطه ذوب اولیه (Initial MP) | 45.0°C تا 49.0°C (معمولاً ~ 47°C) | معیار خلوص سنتز؛ نیازمند نگهداری در محیط خنک جهت پیشگیری از کلوخگی |
| درصد خلوص ماده فعال (Assay) | حداقل 96.0% الی 98.0% | غلظت گروه‌های عاملی فعال در به دام انداختن ازن و رادیکال‌ها |
| افت حرارتی / رطوبت (Heat Loss) | حداکثر 0.30% – 0.50% | کنترل ترکیبات فرار و پیشگیری از عیب تخلخل حین پخت |
| خاکستر کل (Ash Content) | حداکثر 0.10% | سنجش خلوص بالا و حذف ناخالصی‌های معدنی کاتالیزوری |
| حلالیت در آب | بسیار کم (کمتر از 1 mg/l در 20°C) | مقاومت استثنایی در برابر شسته‌شدن با آب باران در تایر |
مکانیزم دوگانه 6PPD در مهار تخریب ازن (Ozone Protection)
ترک‌خوردگی ناشی از ازن (Ozone Cracking) پدیده‌ای است که در حضور بارهای کششی و غلظت‌های ناچیز ازن رخ می‌دهد. مولکول 6PPD از طریق دو مکانیزم هم‌زمان سیستم را ایمن می‌سازد:
- خنثی‌سازی شیمیایی و سینتیکی ازن (Kinetic Scavenging): 6PPD به دلیل چگالی الکترونی بالای حلقه‌های آمینی، بسیار سریع‌تر از پیوندهای دوگانه الاستومر با مولکول O₃ واکنش می‌دهد. این واکنش زنجیره‌ای، ازن فعال را قبل از تماس با زنجیره پلیمری مصرف و خنثی می‌نماید.
- تشکیل لایه فیزیکی محافظ در سطح (Protective Film Formation): محصولات جانبی ناشی از واکنش 6PPD با ازن و اکسیژن به همراه واکس‌های میکروکریستالی به سمت لایه بیرونی حرکت کرده و لایه‌ای متراکم، منعطف و خنثی ایجاد می‌کنند که مانع از نفوذ بیشتر اکسیژن و ازن به عمق لاستیک می‌شود.
مهم‌ترین ویژگی‌ها و مزایای مهندسی آنتی‌اکسیدانت 6PPD
- حفاظت فوق‌العاده در برابر خستگی دینامیکی (Dynamic Fatigue Protection): جلوگیری از رشد و جوانه زدن ترک‌های ناشی از تنش‌های خمشی متناوب و ارتعاشات در دیواره تایر و شیلنگ‌ها.
- پایداری حرارتی و مهار رادیکال‌ها: به دام انداختن رادیکال‌های آزاد پروکسیل و حفظ استحکام کششی و انعطاف‌پذیری قطعه در دماهای کاری بالا.
- مهار سموم تخریب‌کننده لاستیک (Rubber Poisons): بی‌اثر کردن اثر کاتالیزوری یون‌های فلزات سنگین نظیر مس، منگنز و آهن در فرآیند پیرشدگی.
- پایداری عالی در برابر شست‌وشو (Leaching Resistance): ماندگاری درازمدت در بافت الاستومر و عدم شسته شدن سریع با آب باران در جاده در مقایسه با IPPD.
- سازگاری با پلیمرهای روغنی: عملکرد ممتاز در پایدارسازی کائوچوی E-SBR گسترش‌یافته با روغن (Oil-extended SBR 1712).
سازگاری آنتی‌اکسیدانت 6PPD با انواع کائوچوها
| نوع کائوچو | رفتار در کامپاند و اثر حفاظتی | دوز متداول مصرف (phr) |
|---|---|---|
| NR (کائوچوی طبیعی) | حفاظت قوی در برابر خستگی مکانیکی و ممانعت از نرم‌شدن آمیزه تحت تنش مداوم | 1.0 – 3.0 |
| SBR (استایرن بوتادین) | تثبیت الاستیسیته، مهار ترک‌های ازنی در آج تایر و جلوگیری از تردی در هوای آزاد | 1.5 – 3.5 |
| BR (پلی‌بوتادین) | بهبود مقاومت به سایش و حفظ چقرمگی در آمیزه‌های ترکیبی رویه تایر | 1.0 – 2.0 |
| NBR (نیتریل رابر) | محافظت از اورینگ‌ها و شیلنگ‌های سوخت مشکی در برابر ازن و اکسیداسیون حرارتی | 1.0 – 2.5 |
| CR (کلروپرن) | تکمیل مقاومت ازنی در تسمه‌های تایمینگ صنعتی و دمپرهای سنگین | 1.0 – 2.0 |
ملاحظات رنگ‌آمیزی و لکه‌زایی شدید (Staining & Discoloration)
ماده 6PPD یک آنتی‌دگرادانت به شدت لکه‌زا (Staining) است. این ترکیب در اثر اکسیداسیون و مجاورت با پرتوهای خورشید به رنگ قهوه‌ای تیره تا بنفش درآمده و در تماس با سطوح روشن مجاور پدیده مهاجرت تماسی (Contact Staining) ایجاد می‌کند. به همین دلیل مصرف 6PPD منحصراً در محصولات لاستیکی مشکی و دوده دار مجاز است و برای قطعات رنگی، سفید یا شفاف باید از محافظت‌کننده‌های غیرلکه‌زا (Non-Staining مانند BHT و فنولیک‌ها) استفاده شود.
ابعاد نوین زیست‌محیطی: کینون 6PPD (6PPDQ) و جایگزین‌های نسل جدید
در سال‌های اخیر، پژوهش‌های زیست‌محیطی بین‌المللی نشان داده‌اند که 6PPD پس از واکنش با ازن در توده تایر به ترکیبی به نام 6PPD-quinone (6PPDQ) تبدیل می‌شود که با سایش تایر روی آسفالت و شسته شدن با آب باران به رواناب‌ها وارد می‌شود. این امر به هیچ وجه کارایی فنی 6PPD در تایر را زیر سؤال نمی‌برد، اما باعث شده تا شرکت‌های پیشرو نظیر LANXESS گریدهای نسل جدید سازگار با محیط زیست نظیر Vulkanox® 4060 را به عنوان گزینه‌های جایگزین با سمیت آبی کنترل‌شده معرفی نمایند.
کاربردهای صنعتی آنتی‌اکسیدانت 6PPD
- صنایع تایر خودرو: کاربرد در رویه (Tread)، دیواره (Sidewall)، لایه‌های شانه و بدنه تایرهای سواری، باری، کشاورزی و هواپیما جهت مقابله با ترک‌های مویی ازنی.
- تسمه‌نقاله‌های صنعتی (Conveyor Belts): افزایش طول عمر روکش تسمه‌های سنگین معادن و کارخانجات سیمان در محیط‌های روباز صنعتی.
- تسمه‌های انتقال نیرو (V-Belts & Timing Belts): جلوگیری از آغاز و رشد ترک در ریشه دندانه‌ها حین کار در دورهای بالا.
- شیلنگ‌های فشارقوی و هیدرولیک: تأمین دوام لایه لاستیکی خارجی شیلنگ در برابر تابش مداوم نور خورشید و گاز ازن.
- قطعات مهندسی ضدارتعاش (Engine Mounts): بوش‌های شاسی، لرزه‌گیرهای پل، ضربه‌گیرهای اسکله و قطعات جلوبندی خودرو.
- پروفیل‌ها و نوارهای آب‌بندی مشکی: حفظ الاستیسیته و جلوگیری از فرسودگی نوارهای لاستیکی در شرایط آب‌وهوایی نامساعد.
پارامترهای کلیدی در برگه آنالیز کیفی (COA / TDS) آنتی‌اکسیدانت 6PPD
- درصد خلوص ماده فعال (Assay): خلوص بالای ۹۶ درصد تضمین‌کننده سرعت واکنش حداکثری با ازن محیطی است.
- نقطه ذوب اولیه (Initial Melting Point): بازه استاندارد ۴۵ تا ۴۹ درجه سانتی‌گراد جهت اطمینان از خلوص کریستالیزاسیون.
- افت وزنی حرارتی (Loss on Drying): حداکثر ۰٫۳۰ الی ۰٫۵۰ درصد جهت ممانعت از تبخیر و ایجاد بو در سالن اختلاط.
- خاکستر کل (Ash Content): حداکثر ۰٫۱۰ درصد به عنوان نشانه پالایش کامل کاتالیزورهای سنتز.
- شکل فیزیکی عرضه: گرانول‌های فشرده و یکدست (LG) با دانه‌بندی روان جهت جلوگیری از انسداد خطوط توزین اتوماتیک.
اصول انبارداری و نکات ایمنی کار با 6PPD
- کنترل دقیق دمای انبار (پیشگیری از کلوخه‌شدگی): به دلیل نقطه ذوب پایین (حدود ۴۷ درجه سانتی‌گراد)، کیسه‌ها باید در محیطی کاملاً خنک، دارای تهویه مناسب (ترجیحاً زیر ۳۰ درجه سانتی‌گراد) و دور از تابش آفتاب نگهداری شوند؛ در غیر این صورت گرانول‌ها به یکدیگر چسبیده و تشکیل توده‌های سخت می‌دهند.
- عدم چیدمان مرتفع پالت‌ها: فشار بار پالت‌های بالایی در فصول گرم سبب فشردگی و چسبندگی دانه‌ها می‌شود.
- حفظ درزبندی کیسه‌ها: در معرض هوا ماندن محصول بازشده سبب اکسیداسیون سطحی و افت عیار ماده فعال می‌گردد.
- تجهیزات ایمنی فردی: استفاده از دستکش‌های نیتریلی و ماسک استاندارد ضدغبار حین وزن‌کشی الزامی است؛ زیرا ترکیبات فنیلن‌دی‌آمین ممکن است در تماس پوستی مکرر حساسیت ایجاد نمایند.
- طول عمر انبارداری استاندارد محصول حداقل ۱۲ تا ۲۴ ماه از تاریخ تولید در بسته‌بندی اولیه پلمپ کارخانه‌ای است.
خرید و استعلام قیمت آنتی‌اکسیدانت 6PPD از همیار تجارت یاوند
شرکت همیار تجارت یاوند واردکننده و تأمین‌کننده مستقیم آنتی‌دگرادانت و آنتی‌اوزونانت 6PPD (گرید معادل Vulkanox® 4020 لانکسس) در فرم گرانولی استاندارد با بسته‌بندی کیسه‌ای ۲۵ کیلوگرمی از برترین تولیدکنندگان بین‌المللی است. تضمین اصالت گرید، خلوص بالا، نقطه ذوب استاندارد و ارائه سرتیفیکیت رسمی آنالیز کیفی (COA) و مشخصات فنی (TDS) از تعهدات این مجموعه به صنایع لاستیک کشور است.
جهت هماهنگی و دریافت خدمات زیر:
- استعلام قیمت روز، حداقل میزان سفارش و شرایط تسویه اعتباری یا نقدی
- بررسی موجودی انبارهای تهران و امکان تحویل فوری در سراسر کشور
- اخذ دیتاشیت فنی رسمی (TDS) و برگه اطلاعات ایمنی (SDS) هر پارت بار
- مشاوره مهندسی در خصوص نسبت بهینه هم‌افزایی 6PPD با TMQ و واکس‌های ضد ازن در آمیزه‌های تایر و قطعات اکسترودی
با کارشناسان واحد فروش همیار تجارت یاوند تماس حاصل فرمایید.