高分子成型加工原理第三章成型用的物料及其配制

5.增塑效果的评价
（1）相容性 渗出时间：（繁复） 溶度参数：溶度参数值≤1
（2）增塑剂的效率 使聚合物某一特定性质（Tg、容积电阻等）
达到一定变化值时所需增塑剂用量的重量比。 （3）相对增塑效率
某一增塑剂使PVC达数。
影响迁移速率的因素： ①对接触聚合物的亲和力； ②在已增塑聚合物和与之相接触聚合物中的 扩散速率； ③温度和压力。
（3）萃出； 制品中的增塑剂因与溶剂接触而被洗去。
（4）渗出； 聚合物中所加增塑剂的量超过一定值后，从
制品中游离出来的现象。
3.增塑剂的分类 （1）按化学组成分： ①邻苯二甲酸二元酯（C4～C13）
1.分子量大小及其分布
直接影响制品的性能、配料和加工性能。
2.颗粒结构和粒度
疏松型：易于吸收增塑剂，配制时所需温度较低， 时间较短；
紧密型：不易吸收增塑剂，配制时所需温度较高， 时间较长。
粒度主要影响混合的均匀性，粒度大与其它添加剂 接触少，容易造成混合不匀现象，颗粒大，不易塑 化或塑化不完全。过细的粒子易造成粉尘飞扬和容 积计量的困难。
第三章 成型用的物料及其配制 3.1 概述
工业上用作成型的塑料有粉料、粒料、溶液和 分散体等几种。完成配制的方法大都靠混合，使它 们形成均匀的复合物。
3.2 粉料及粒料
将加入各种助剂的树脂复合物制成粉料或粒料 的目的主要是为了装卸、计量和成型等操作提供方 便。
3.2.1 粉料和粒料的组成
由聚合物和助剂两类物质组成，聚合物为主要 成分。
1.紫外线抗御剂
紫外线引起聚合物分子的降解。使制品开裂、起霜、 变色、退光、性能变劣、起泡、粉化等。 （1）作用方式 紫外线吸收剂（蔽光剂） 能量转移剂 （2）常用种类 ①2－羟基二苯甲酮的衍生物（价格低、性能好）； ②2（2－羟基苯）连二氮杂茚衍生物； ③取代的丙烯酸酯类； ④芳酯类（水杨酸芳酯、间苯二酚酯）； ⑤含镍络合物（硫代双酚、氨磺酸和膦酸的镍盐，镍络 合物。有毒）；
芳基仲胺类：Ar2NH结构，大多数有颜色。深色制品，橡 胶工业。
利用不稳定的氢原子与自由基或增长链发生作用：
单体型：粘度0.03Pa.s 聚合体型：粘度20～100Pa.s
（4）按应用性能分： 双季戊四醇酯
耐热型增塑剂 偏苯酸散酯 癸二酸二辛酯
耐寒型增塑剂 己二酸二辛酯
耐燃型增塑剂 磷酸酯 含氯增塑剂
耐霉菌型增塑剂：磷酸酯类
无毒、低毒增塑剂等。
4.增塑机理
聚合物大分子链间以次价 键力相联结，是一种动平 衡，并使聚合物具有刚性。 加入增塑剂后，增塑剂分 子因溶剂化和偶极力作用 插入聚合物分子之间，并 与聚合物分子的活性中心 发生联结，保持动平衡， 从而减少聚合物之间的联 结点，削弱分子间力，从 而得到一系列性能的改善。
O C OR
C OR O
用作主增塑剂，DOP最常用。
②二元脂肪酸酯
辅助增塑剂，低温性能较好，并可对塑料起一定 的润滑作用，与PVC相容性较差，且价格较贵。
O
O
RO C (CH2)4-8 C OR
③磷酸酯
(RO)3 P O
脂肪族的磷酸酯如：TBP、TOP与PVC相容性很 好，耐寒性、阻燃性很好，但热稳定性较差，常用 于低温使用或需阻燃的PVC制品中。磷酸与酚类缩 合成的磷酸酯TCP，耐寒性较差，但电气绝缘性良 好。
二、增塑剂
增塑剂是塑料添加剂中用量最大的一种，主要 用于PVC中，在醋酸乙烯树脂、尼龙、纤维素树脂、 丙烯酸树脂中也有一定量的应用。
增塑剂是为降低塑料的软化温度范围和提高其 加工性、柔韧性或延展性而加入的低挥发性或挥发 性可忽略的物质。
1.对增塑剂的要求
（1）对聚合物的相容性好；
（2）增塑效率高，挥发性低；
助剂：为使复合物或其制品具有某种特性而加入的 一些物质（包括增塑剂、阻燃剂、防霉剂、着色剂 等）。 一、聚合物（树脂）
塑料的主要成分，决定制品的基本性能。
压制品中，聚合物应成为均一相，其作用在于 将各种助剂混合粘结成一个整体，从而具有一定的 物理力学性能。
聚合物本身的性能对加工性能和产品性能的影响：
⑤其它
聚酯类（辅）、羟酸酯（主）、烷基磺酸酯（主）、氯化 石腊（M-41、M-50）（辅、阻燃）、偏苯散酸酯等。
（2）按对聚合物的相容性分：
分为主增塑剂和辅助增塑剂。 主增塑剂与塑料几乎能按任意比例互溶。 辅助增塑剂在塑料中只有一定的溶解度，只能配合主增塑 剂使用，而不能单独使用。
（3）按结构分：
（3）化学稳定性高，对光、热稳定性好；
（4）无色、无臭、无毒、不燃、吸水量低； （5）水、油、溶剂等中的溶解度和迁移性小，介
电性好； （6）制品外观和手感好，耐霉菌、污染、价廉等。 相容性和低挥发性是最基本的要求。 2.增塑剂的损失 （1）挥发度； （2）游移；
增塑剂从已增塑的聚合物中向与它接触的另一种 聚合物中迁移的现象。
⑥炭黑、氧化锌、氧化钛、絮凝状金属（光屏蔽剂）； ⑦三嗪系紫外线吸收剂。
根据聚合物的光降解机理，合理选用。 2.抗氧剂
制止或推后聚合物在正常或较高温度下的氧化。 用量：0.01～1％
聚烯烃类、聚苯乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚氯乙烯、 ABS等都易氧化。
作用机理：
(1)自由基或增长链的终止剂（自由基捕捉剂、防老剂） 化合酚类：烷代单酚、烷撑双酚、烷代多酚（塑料工业）。
④环氧增塑剂
O O
CH2
O
C O
RCH CHR' O
CH O C RCH CHR'
O O
CH2 O C RCH CHR'
环氧大豆油 ESO
O
C OC8H17 O
C OC8H17
O
环氧四氢邻苯二甲 酸二辛酯 EPS
辅助增塑剂，分为环氧油、环氧脂肪酸单酯及环 氧四羟基邻苯二甲酸二元酯。
低温性能好，并且能起热稳定剂的作用。
DOP 100 DBP 81 DOIP 103 DOA 97 TXP 102 TCP 112 氯化石腊（40％Cl）220
6.PVC常用的增塑剂 几乎都是酯类。 邻苯二甲酸酯类，成本低，性能均衡。
三、稳定剂 在成型加工和使用期间为了有助于材料性能
保持原始值或接近原始值而在塑料配方中加入的 物质。
目的：制止或抑制聚合物因受外界因素（光、热、 氧、细菌、霉菌以及长期存放等）所引起的破坏 作用。