第五章合成材料助剂

2020/9/23
（3）按照其功能分类： • 抗老剂 如抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、
防霉剂等 • 改善机械性能的助剂 如硫化剂、硫化促进
剂、抗冲击剂、偶联剂等 • 改善加工性能的助剂 润滑剂、脱模剂、软
化剂、塑解剂等 • 柔软化和轻质化的助剂 发泡剂等 • 改进表面性能和外观的助剂 抗静电剂、防
雾滴剂、着色剂等 • 阻燃添加剂,阻燃剂、烟雾抑制剂等
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• 增塑剂的作用原理：
• 削弱聚合物分子间的次价键，即范德华力，从 而增加了聚合物分子链的移动性，降低聚合物 分子链的结晶性，因而增加了聚合物的塑性， 表现为聚合物的硬度、软化温度和玻璃化温度 下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
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增塑剂的分类：
（1）按相容性的差异分： 主增塑剂和辅助增塑剂: 主增塑剂是指能与树脂充分相容的增塑剂 ，或称溶剂型增塑剂。
• 一些增塑剂性能比较全面，但没有特殊 的性能，称之为通用型增塑剂，如邻苯 二甲酸酯类；
• 一些增塑剂除了增塑作用外，尚有其它 功能，如脂肪酸二元酸酯类等，具有良 好的低温柔曲性能，称为耐寒增塑剂， 而磷酸酯类有阻燃性能，称为阻燃增塑 剂。
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（5）按化学结构分：
• ①邻苯二甲酸酯(如：DBP．DOP．DIDP) • ②脂肪族二元酸酯(如：己二酸二辛酯DOA
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1.4 助剂在应用中需注意的问题
（1）助剂与聚合物的配伍性 • 助剂与聚合物的配伍性，实际上是指聚合
物与助剂之间的相容性以及在稳定性方面 的相互影响。
相容性
• 如果相容性不好，助剂就容易析出。 • 固体助剂的析出，俗称“喷霜”； • 液体助剂的析出，则称作“渗出”或“
出汗”。
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第五章 合成材料助剂
• 1概述 • 1.1合成材料助剂的概念 • 合成材料助剂简称为助剂，指合成材料和
产品（制品）在生产和加工过程中，用以 改善生产工艺和提高产品的性能所添加的 各种辅助化学品。
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1.2合成材料助剂的分类：
(1)化学结构： • 无机化合物和有机化合物； • 单一化合物和混合物； • 单体和聚合物； (2)助剂的应用对象： • 塑料助剂、 • 橡胶助剂、 • 合成纤维助剂。
，癸二酸二辛酯DOS) • ③磷酸酯(如：磷酸三甲苯酯TCP，磷酸甲
苯二苯酯CDP) • ④环氧化合物(如：环氧化大豆油，环氧
油酸丁酯) • ⑤聚合型增塑剂(如：己二酸丙二醇聚酯)
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• ⑥苯多酸酯(如：1，2．4一偏苯三酸三 异辛酯)
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（3）按分子的化学结构分： 单体型和聚合物型
• 绝大多数增塑剂为单体型，有固定的分 子量，如邻苯二甲酸酯类、脂肪酸二元 酸酯类等，也有分子量不固定的单体增 塑剂，如环氧大豆油；
• 由二元酸与二元醇缩聚而得的聚酯（M 为1000-6000）是聚合型增塑剂。
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（4）按增塑剂的应用特性分： 通用型和特殊型
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1.3合成材料助剂的应用
助剂和聚合物的关系是互为依存的关系。 聚合物只有在具备适当的助剂和加工技术 的条件下，才有广泛的用途。
如聚丙烯，是一种极易老化的合成树脂， 纯聚丙烯薄片在150℃下只需0.5h就脆化。 如果在树脂中加入适量的抗氧剂和稳定剂 后，在同一温度下就可经受2000h的老化考 验，这样就可使聚丙烯成为十分有用的通 用塑料。
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（3）助剂的加工适应性
某些聚合物的加工条件比较苛刻，如加工温度高、 时间长等，因此必须考虑助剂能否适应。
• 主要是耐热性，即要求助剂在加热条件下不分解 、不易挥发和升华。
• 注意助剂对模具和加工设备的腐蚀作用的影响。
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（4）助剂必须适应产品的最终用途
• 不同用途制品对所欲采用助剂的外观、气味、污 染性、耐久性、电气性能、热性能、耐候性、毒 性等都有一定的要求。
助剂的毒性问题已经引起广泛的注意，特别是添 加了助剂的食品和药物包装材料、水管、医疗器 械、玩具等塑料和橡胶制品的卫生性问题更为人 们所关切。
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（5）助剂配合中相互作用 • 不同助剂之间常常会相互增效，即起所
谓的“协同作用”。 • 配方选择不当，有可能产生助剂之间的
“相抗作用”。
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• 辅助增塑剂即非溶剂型增塑剂，一般不能 进入树脂分子链的结晶区，只能与主增塑 剂配合使用，所以也称增量剂。
• 增塑剂总量中的75－80%应用于聚氯乙烯 塑料。
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（2）按作用方式分： 内增塑剂和外增塑剂
• 内增塑剂是在聚合过程中加入的第二单 体，以进行共聚对聚合物进行改性。如 氯乙烯-醋酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物 更加柔软。
Hale Waihona Puke 2 增塑剂 2.1概述 • 定义：凡添加到聚合物体系中，能使聚合
物体系增加塑性的物质。 • 可以改善在成型加工时树脂的流动性，并
使制品具有柔韧性的有机物质。它通常是 一些高沸点、难以挥发的粘稠液体或低熔 点的固体，一般不与塑料发生化学反应。
邻苯二甲酸酯
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增塑剂的用量
• 增塑剂在所有塑料助剂中用量最大。我 国总产能约为100万吨，增塑剂以综合 性能佳、价格优的邻苯二甲酸酯为主， 世界四大生产和消费国家和地区─ 美 国、西欧、日本、中国的消费量占70％ ～90％。
• 助剂和聚合物的相容性主要取决于它们 的结构相似性。
• 无机填充剂等不溶于聚合物的助剂。
粒径细化
表面改性
稳定性
• 助剂与聚合物配伍性的另一个重要问 题是在稳定性方面的互相影响。
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（2）助剂的耐久性
这是选择助剂时必须考虑的问题。 助剂的损失主要有三条途径： • 挥发 • 抽出 • 迁移
• 优点：相容性优异。 • 缺点：通用性差，使用温度范围窄。
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• 外增塑剂是高沸点难挥发的液体或低熔 点固体，将其添加到需要增塑的聚合物 中，可以增加聚合物的塑性。外增塑剂 不与聚合物发生化学反应，和聚合物的 相互作用主要是在升高温度时的溶涨作 用，与聚合物形成一种固体溶液。
• 优点：性能全面、生产和使用方便。 • 缺点：相容性差。