助剂的协同效应及对抗效应
高分子材料助剂
7类交联体系
硫磺/硫化促进剂体系 有机过氧化物 空气（氧） 含官能团的有机化合物 有机金属盐与有机金属化合物 金属氧化物 硅烷化合物
Ⅰ、硫磺/硫化促进剂体系
▪ 硫磺是橡胶硫化（交联）最主要的交联剂。 ▪ 在橡胶硫化时，可以加快硫化速度、缩短硫化时间、降低
硫化温度、减少硫化剂用量以及改善硫化胶的物理机械性 能的助剂称为硫化促进剂，简称硫化剂。早期使用的硫化 促进剂为无机化合物(如氧化锌、氧化镁等)，但因其效能 较低，已改为活性剂使用。目前使用的硫化促进剂基本上 采用有机化合物。 ▪ 硫化促进剂种类：1）二硫代氨基甲酸盐
２）耐久性
包括耐热着色性、耐热老化性、耐光、耐寒、耐酸、耐碱、耐洗涤性耐迁移 性、耐抽出性。
３）加工性
包括加工操作性、干燥性、润滑性、交联性、塑性流动性、长期反复操作性.
４）安全性
包括卫生性、无臭性、无味性、不燃性、再生利用性、降解性。
５）经济性等
塑化效率的定义
▪ 可以使高分子材料达到某一柔软程度时需要添加 的增塑剂的量来衡量，所需增塑剂的量越少，其 增塑效率越高。
➢加工用助剂 加工助剂是指材料在加工过程中所加的添加剂。
（3）按作用功能分类
二.助剂的选择中应注意的问题
1．助剂与制品的配伍性 固体助剂的析出俗称为“喷霜”，液体助剂的析出则称作 “渗出”或“出汗”。
2．助剂的耐久性 聚合物材料在使用条件下，仍可保持原来性能的能力叫耐久 性。保持耐久性就是防止助剂的损失。助剂的损失主要通过 三条途径：挥发、抽出和迁移。
▪ 常用的偶联剂：硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。
▪ 硅烷偶联剂是由美国联合碳化物公司开发的，主要用于玻 璃纤维增强塑料。硅烷偶联剂9分子结构式一般为：Y— R—Si(OR)3，(式中Y一有机官能基．SiOR一硅烷氧基)。 硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有 反应性或相容性。因此，当硅烷偶联剂介于无机和有机界 面之间，可形成有机基体—硅烷偶联剂—无机基体的结合 层。典型的硅烷偶联剂有WD—20(或A151)(乙烯基三乙 基硅烷)、A17l(乙烯基三甲氧基硅烷)、A172(乙烯基三 (β—甲氧乙氧基)硅烷”等。
粉末涂料常用助剂综述
粉末涂料常用助剂综述（沈阳理工大学环境与化学工程学院辽宁沈阳110168）关键字:粉末涂料、助剂、发展摘要：本文从粉末涂料助剂的分类出发,介绍抗氧化剂、固化剂、固化促进剂、抗静电剂和电荷控制剂、防结块剂等,并给了详细的解释；阐述助剂在粉末涂料中使用的注意事项；并对粉末涂料助剂今后的发展提出了意见。
1 引言粉末涂料了我国粉末涂料市场, 国产粉末涂料助剂应用也呈蓬勃发展之势,随着国家对涂料环保性的要求越来越高, 具有环保优势的粉末涂料的快速发展是不容置疑的, 相关的粉末涂料助剂的发展应用也空前繁荣, 新产品、新技术层出不穷。
我国的粉末涂料助剂开发起源于上世纪80年代, 经过20多年来的发展, 国内专业生产粉末涂料助剂的企业已达十几家, 品种也由单一的品种逐渐走向系统化, 有些粉末涂料助剂品种已出口并进入国际粉末涂料市场。
划分粉末涂料助剂的方法有多种, 一般有两种分类: 一种是只改变聚合物的物理性能而不使聚合物的化学结构发生变化, 如消泡剂、润湿剂; 另一种是聚合物的化学结构发生了或多或少的变化, 如消光剂。
具体更细一点的分类如表1。
表1 粉末涂料助剂分类性能品种提高涂膜稳定性能提高涂膜力学性能改善涂膜表面性能及状态改变涂抹色光抑制涂膜燃烧性其它抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂、杀菌剂、防污剂、金属钝化剂交联剂、固化剂、润湿剂、偶联剂抗静电剂、表面改性剂、流平剂、消泡剂、花纹助剂荧光增白剂、消光剂、增光剂阻燃剂、抑烟剂脱漆剂、增香剂、分散剂、增泡剂、耐磨剂、防结块剂2 下面重点介绍几样粉末涂料助剂：2.1抗氧化剂(或热稳定剂)抗氧化剂(或热稳定剂) 被用来防止在过烘烤中涂层的黄变。
一般情况下,它们是空间位阻抑制型抗氧化剂和耐水解的有机磷酸盐的混合物。
粉末涂料在受到高温烘烤或日光照射后会发生老化、黄变等现象严重地影响了产品的外观及性能,为了防止或降低这种趋势的发生,通常采用添加抗氧化剂或热稳定剂的方式来实现。
第五章 合成材料助剂
4.2 增塑剂——增塑机理 （2）氢键
氢键是一种比较强的分子间作用力，它会妨碍增塑 剂分子的插入；特别是氢键数目较多的聚合物分子很难 增塑。
聚合物分子具有强极性的基团，分子间作用力大； 而具有非极性的基团，分子间作用力小。聚合物的极 性大小按下列顺序排列： 聚乙烯醇>聚醋酸乙烯酯>聚氯乙烯>聚丙烯>聚乙烯。
4.2 增塑剂——概述 增塑剂的作用是削弱聚合物分子间的次 价键（即范德华力），降低了聚合物分子链 的结晶性，增加了聚合物分子链的移动性 （塑性）。表现为聚合物的硬度、模量、Tg下 降，以及伸长率、曲挠性和柔韧性的提高。
பைடு நூலகம்
4.2 增塑剂——概述
增塑效率一般用改变定量柔性指标所需 加入增塑剂量的多少来评定，即使树脂达到 某一柔软程度的增塑剂用量称为增塑剂的塑 化效率。 增塑剂通常是沸点高、较难挥发的液 体，或低熔点的固体。
4.1 绪论
本章主要介绍：增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、 热稳定剂、发泡剂、抗静电剂。 学习要求： 1.掌握各类助剂的结构特点、作用机理、 应用及代表物的生产工艺； 2.了解各类助剂的生产现状及发展趋势。
4.2 增塑剂——概述
1. 增塑剂的定义 定义：增塑剂是一种加入到高分子聚合体系中能增 加它们的可塑性、柔韧性或膨胀性的物质。 一些常用的热塑性高分子聚合物具有高于室温的 玻璃化转变温度(Tg)，在此温度下，聚合物处于玻璃 样的脆性状态。在Tg温度以上，高分子聚合物呈现较 大的回弹性、柔韧性和冲击强度。为了使高分子聚 合物具有实用价值，必须使其Tg降到室温以下，增塑 剂的加入就起到了这种作用。
●
耐寒性增塑剂
4.2 增塑剂——分类 3．按化学结构分类 这是最常用的分类法，一般可分为：邻苯二 甲酸酯类，脂肪族二元酸酯类，脂肪酸单酯与 多元醇的脂肪酸酯类，磷酸酯类，偏苯三酸酯 类，烷基磺酸酯类，苯多羧酸酯类，聚酯类， 环氧酯类，柠檬酸酯类，含氯化合物类等。
助剂的协同效应及对抗效应
1.助剂的协同效应及对抗效应(P4-P5)多种助剂同处在一个聚合物体系里，彼此如果配合得当，会相互增效，既起到所谓的协同效应。
对抗效应是协同效应的反面，会彼此削弱各种助剂原有的效能。
2.增塑剂的反增塑作用(P149)随增塑剂加入，拉伸强度升高，冲击强度降低，这就是反增塑作用。
这种现象在TCP增塑时最为明显。
反增塑是聚合物存在特殊物理结构造成的。
3.填充剂的吸油性(P189)填充剂的吸油性：指填料对配方中的液体助剂吸收性。
吸油性大小由吸油量决定，100g填料吸收液体助剂的最大体积数（ml）。
填料的吸树脂性：指填料对配方体系中液态树脂（不饱和聚酯）的吸收性；吸树脂性大小取决于填料的性质、粒度、形状、有无吸附性及表面是否处理等。
假比容（ml/g）：每克填料所占的体积。
假比容大，蓬松程度大，吸油及吸树脂收量大。
4.助剂的耐久性(P3)助剂必须既在加工过程中从聚合物母体中挥发出来，又不在使用中渗到表面。
在二次加工中操作期间不被可能与多数聚合物料接触的各种液体所萃取，必须在使用去不渗出。
5.增强剂的作用及增强机理(P175)作用：提高力学强度、尺寸稳定性和热变形温度；能较好保持韧性和耐疲劳性能；机理：1 桥联作用2传能作用3补强作用4增黏作用6.晶须的定义(P186)晶须类是外观似短纤维的及细丝状结晶物。
晶须既具有玻璃纤维的伸长率（3%~4%），又具有硼纤维那样的高的弹性模量，可用于各种塑料的增强。
7.解释锌烧现象,并说明如何克服(P287-P289)“锌烧”:就是在使用锌皂时，由于同HCL作用生成的强路易斯酸性物ZnCl2的促脱氯化氢作用所引起的PVC急剧黑化现象。
如何克服锌烧:1.由氯化锌所引起的脱氯化氢作用，可借助于添加适当的配位基化合物（螯合剂如：硫代二丙酰B-羟乙基胺），同氯化锌作用生成稳定的螯合物而加以抑制。
2．利用热稳定剂间的协同作用可克服锌烧现象。
8.以乙烯基三氯硅烷作为填料同尼龙的偶联剂为例，解释硅烷偶联剂的偶联作用机理,(要求写出反应式) (P198)作用机理：A：Cl首先水解形成硅醇，然后同无机填料表面上的羟基反应(教材198页)B：偶联剂的活性C=C官能团同聚合物反应形成化学键9.举例说明阻燃剂的阻燃机理(P349-P350)1、冷却（如氢氧化铝受热分解脱水吸收热量，降低温度）2、覆盖（阻燃剂燃烧过程中，在塑料表面形成保护层，隔绝空气）3、稀释（利用其分解产生的难燃气体讲可燃气体及氧气稀释）如CO2,H2O等4、捕捉（热分解过程中的活性自由基）阻挡热分解过程。
受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用机理
综述受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用机理聚合物稳定化助剂种类繁多，功能各异。
但大量研究结果表明，不同类型，甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。
汽巴精化(Ciba—Geigy)公司开发的Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明，抗氧剂之间复配得当，不仅可以提高产品性能，增强抗氧效果，还可降低成本；但如果搭配不当，不但起不到抗氧作用，可能还会加速聚合物的老化。
受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。
但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。
因此，研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。
近年来，世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂，而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导意义1受阻酚类抗氧剂的作用机理聚合物材料在高温加工或使用过程中，由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。
经过多年的研究发现，聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。
反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基，该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基，这样周而复始地循环，使氧化反应按自由基链式历程进行。
在聚合物中添加抗氧剂，就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R00."，使它们不致引起有破坏作用的链式反应；抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H，使其生成稳定的非活性产物。
按作用机理，抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。
主抗氧剂能够与自由基R.，ROO.反应，中断活性链的增长。
辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成，分解氢过氧化物，钝化残存于聚合物中的金属离子[1]。
作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂是一类在苯环上羟基(～OH)的一侧或两侧有取代基的化合物。
由于一OH受到空间障碍，H原子容易从分子上脱落下来，与过氧化自由基(ROO .)、烷氧自由基(RO.)、羟自由基(.OH)等结合使之失去活性，从而使热氧老化的链反应终止，这种机理即为链终止供体机理[2]。
防老剂的协同和对抗作用(精)
防老剂的协同与对抗作用一、防老剂的协同效应在橡胶或塑料中加入两种或两种以上的防老剂时 , 发现有超加和性的防老化效果。
这种效果称为两种或两种以上防老剂的防老化协同效应。
若用聚合物的老化诱导期(τ 表示防老化效能 , 可用下式判断协同效应。
τA +B >τA +τB 时 , 具有协同效应。
τA +B ≤ τA +τB 时 , 非协同效应。
式中:τA +B ———聚合物中加入 A 、 B 两种防老剂后的诱导期 ;τA ———聚合物中加入 A 防老剂的诱导期 ;τB ———聚合物中加入 B 防老剂的诱导期。
1 防老剂协同效应产生的条件掌握与了解各种防老剂的作用机理 , 即可评估协同效应产生的可能。
防老剂并用产生防老化的协同效应 , 其必要条件如下 :1 .1 非同类型防老剂并用链终止型防老剂与防护型防老剂 (如硫化物并用才能产生协同效应。
因为其中一种防老剂的作用是终止链的氧化、抑制或减少过氧化氢的生成 ; 另一种硫化物是分解过氧化氢。
这样两种防老剂作用互补 , 即可产生很强的协同效应 , 但是 , 防老剂在分解氢过氧化物时 , 本身也被氧化。
如果聚丙烯用链终止型防老剂和硫化物并用可减缓其老化进程 ; 防老剂的临界浓度随着硫化物浓度的增加而减少。
当聚丙烯氧化时 (200 ℃ , O2 压 200mmHg 柱 , 2 , 4 , 6-三特丁基酚的防护效能低 , 诱导期较短。
但是 , 当硫化物或亚磷酸酯有足够的浓度时 , 酚的效率剧烈增加。
此时 , 链终止型防老剂如果有临界浓度 , 将因存在分解过氧化氢的物质而减小。
在这样情况下 , 防老剂的效率将大大提高。
两种或两种以上的防老剂能够产生协同效应 , 应是防老化作用机理不同的防老剂。
在实践中发现 , 两种防老化机理相同的防老剂并用时 , 它们的最高效率等于它们单独时的总和 ; 作用机理不同的防老剂并用时 , 能显著提高其防老剂能力 , 其效率超过它们单独使用的总和。
协同效应和拮抗效应名词解析
协同效应和拮抗效应名词解析啥是“协同效应”呢？打个比方吧，想象一下你和朋友组团去打游戏。
你们俩各有绝招，单打独斗倒也能赢，但当你们互相配合时，你们的实力就像是“1+1大于2”的效果。
你拿着弓箭，他丢火球，结果一套操作下来，不仅怪物掉得快，连你俩的配合都让旁人看得眼花缭乱。
就是这么简单，协同效应指的就是两个力量或者因素结合后，产生的效果比单独存在时更强、更好。
你看，合作真的是可以创造奇迹的嘛。
咱们生活中也常常看到类似的例子，比如你和同事一起加班，原本压力山大，一人扛着也顶不住，但你们俩一搭档，立马分工明确，效率飙升，结果比预期提前完成了任务。
甚至还能聊点八卦，工作不再那么压抑。
哎，这不就是协同效应的真实写照吗？不过，要是两个人合作时没能找到正确的配合方式，或者其中一个拖后腿，结果可能就完全不同了。
你想象一下，你和朋友组队打游戏，本来应该是火力全开，但结果你总是开错技能，你朋友把所有资源都浪费在了无意义的攻击上，俩人互相抱怨，反倒是输得一塌糊涂。
那时候你就会想，咱俩这明明是“合作”，咋反而成了“互相拆台”呢？这就是“拮抗效应”在作怪了。
什么是拮抗效应呢？其实就是当两个力量或因素互相对抗的时候，反而让原本该顺利进行的事情变得更糟，甚至完全失败。
就像有时候你和朋友一起做饭，结果一个放盐放得太多，一个却偏要加点糖，结果那顿饭吃着怪怪的，简直让人想翻白眼。
拮抗效应就是这么个意思，你原本想着和别人合作能事半功倍，但往往因为双方的需求、思路不同，反而弄得彼此都很尴尬，什么好事也没能成，反倒累个够。
生活中，拮抗效应比比皆是。
你和同事一起开会，俩人意见完全不合，你说东，他说西，结果大家讨论得热火朝天，最后什么结论也没得出，白白浪费了时间。
或者你自己有个很好的想法，但一到执行时，忽然发现资金、人员、时间全都卡住了，结果事情做得半死不活，完全被“拮抗效应”给搞砸了。
哦，千万别小看这种效应，它能让本来轻松的任务瞬间变成巨大的难题，搞得你头痛欲裂，甚至后悔自己怎么会和这些人或者这些因素“碰”在一起。
常用塑料助剂简介一、稳定助剂热稳...
常用塑料助剂简介一、稳定助剂1．热稳定剂热稳定剂聚氯乙烯由于能和许多其它材料如增塑剂、填料及其它聚合物相容，因而被认为是最通用的聚合物之一。
其主要缺点就是热稳定性差。
添加剂的使用可改变聚氯乙烯（PVC）的物理外观和工作特性，但不能防止聚合物的分解。
虽然在物理的（如热、辐射）和化学的（氧，臭氧）因素作用下总是会使聚合物材料逐渐地破坏，但叫做稳定剂的一类物质可有效地阻止、减少甚至基本停止材料的降解。
关于PVC的破坏过程，人们提出了各种机理：热氧化分解；无氧情况下增长大自由基的交联；立构规性对降解的影响；光降解；氧化脱氯化氢；辐射降解；加工过程引入的临界应力导致的分子链断裂；以及PVC分子中支化点对降解的影响等。
从化学上来说这些机理是非常相似的，并且可以直接与PVC的物理状态相联系。
PVC 降解的最重要的原因是脱氧化氢，表示如下：随着脱氯化氢过程的继续，出现共轭双键，聚合物吸收光的波长发生变化，当在一个共轭体系中出现6或7个多烯结构时，PVC分子吸收紫外光，从而呈现黄色。
这里最多能产生0．1％的氯化氢。
随着降解过程的继续，双键增加，吸收光波长变化，PVC的颜色也逐渐变深，深黄色，摇拍色，红棕色，直至完全变黑。
当聚合物进一步受损时，继而发生氧化，链断裂，最后交联。
为了最大限度地弥补PVC均聚物和共聚物的严重缺陷，需要用稳定剂消除引起开始脱氯化氢的不稳定部位；或作为氯化氢的清除剂；或当自由基产生时便与之反应；或作为抗氧剂；或改变多烯结构以阻止颜色变化、分子链断裂和交联。
稳定剂必须与PVC体系相容，不会损害材料体系整体的美感，并且还应具有调节润滑的性能。
对某一具体的树脂、复合组份、最终用途选定好稳定剂，可得到优良的PVC掺混物。
PVC 树脂的敏感性以及各种添加剂的稳定作用或有害效应可能是多种多样的，这需要逐一加以注意。
因此，必须注意到像树脂的锌敏感性，金属皂润滑剂的稳定性能，环氧及磷类增塑剂的工作特性，以及各种颜料及其它组份的影响等现象。
协同作用和拮抗作用的概念
协同作用和拮抗作用的概念
协同作用和拮抗作用是药物相互作用的两种基本类型。
在药理学和临床医学中，了解这两种作用对于合理应用药物至关重要。
首先，让我们来看一下协同作用。
协同作用指的是两种或多种药物一起使用时，其效果大于单独使用各药物的总和。
换句话说，这些药物共同发挥作用，产生比单独使用更强大的效果。
协同作用可以是加成的，即各药物效果相加，也可以是协同的，即各药物相互增强对方的效果。
在临床上，医生可能会选择联合使用具有协同作用的药物来增强治疗效果，减少剂量和副作用。
其次，拮抗作用则是指两种药物一起使用时，其中一种药物的效果减弱或抵消另一种药物的效果。
这意味着这些药物相互对抗，导致总体效果减弱。
在临床实践中，医生需要特别注意避免同时使用具有拮抗作用的药物，以免影响治疗效果。
从药物相互作用的角度来看，协同作用和拮抗作用都对药物疗效产生重要影响。
在临床应用中，医生需要仔细评估患者的病情和药物的相互作用，以选择最合适的治疗方案。
此外，药物的协同作用和拮抗作用也需要在药物研发和临床试验中得到充分考虑，以确
保药物的安全性和有效性。
总之，协同作用和拮抗作用是药物相互作用的重要概念，对于药物治疗的选择和应用具有重要意义。
在临床实践和药物研发中，对这两种作用的深入理解和应用能够更好地指导药物的合理使用和开发。
粉末活性印花增稠剂中助剂的使用技巧
常重要的，它直接影响到混合效果和涂膜的性能。、粉 末活性印花增稠剂助剂在粉末活性印花增稠剂中的多重 性一些粉末活性印花增稠剂助剂除了起主要作用外，同 时还兼有双重或多重作用。由此，我们在
设计配方时就必须综合考虑，如调整配方中的用量或简 化配方。比如，氧化锌是一种党见的化学物品，它可以 替代一部分的钛白粉作白色颜料;同时具有一定的导电性 应用于需要抗静电或导电性的场合;还
。目前，市场上有一种低温固化剂，它能使粉末活性印 花增稠剂在℃/min内固化成膜，这当然是我们所需求的。 因为如此低的固化条件会带来巨大的经济效益，也给一 些不能在高温下烘烤的材料提供应
用可能，大大拓展了粉末活性印花增稠剂的应用领域。 但就我们所做试验得知，加入此种低温固化剂，对涂膜 的附着力会有较大的影响。这些都是我们在设计配方时， 选用粉末活性印花增稠剂助剂应充分了
方体系中所占比重很小，但价格很昂贵，所以有的时候， 价格也是衡量其使用的一个重要因素。通常，我们可以 选几个不同供应商的相同类型之产品作对比试验，在效 果相同的情况下，选择价格低廉的产品
。国内的许多厂家生产的粉末活性印花增稠剂助剂，一 般都能和国外生产的同类产品相媲美。《假如你老公是 卖活性印花增稠剂的...》
，炭黑与硫代酚类抗氧剂配合在纯聚酯户外型粉末活性 印花增稠剂中，有优良的协同抗氧作用，但在与位阻胺 类或阻酚类抗氧剂一道使用，则因发生对抗作用而削弱 涂膜原有的稳定效果。、粉末活性印花增
稠剂助剂对粉末活性印花增稠剂的性能影响我们知道， 一些粉末活性印花增稠剂助剂在发挥其正常作用的同时， 有时不得不对粉末活性印花增稠剂的某些性能产生不良 的影响。这与助剂的用量有密切的关系
融过程中，花纹助剂已经预先反应完成，致使在成膜时 无花纹或者产生的花纹大小不同手感有差别、立体感 不同等现象。在两种或两种以上助剂与基料配合过程中， 为了充分发挥助剂的效能，必须使它们
第五章塑料材料的常用助剂
Through heat exposure While drying
(extended, too highTemp) Use Temperature
Life Time Testing
Life time of part? Reasonable accelerated testing On part necessary for evaluation
三、注意助剂之间存在的“协同”或“对抗”作用
所谓“协同作用”是指两种助剂配合使用后比单独用时 的效果大，而‘对抗作用”恰为相反。
受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂分别单独用时的抗 氧效果不如它们并用时的效果，这就是明显的协同作用。
铜、锰、钴、铁、镍等变价的过渡金属促进聚烯烃在氧 化过程中生成氢过氧化物、加速分解生成自由基的作用，因 此不仅不能抗氧化反而起助氧化效果，故在聚烯轻配方中不 能添加含这类金属离子的颜料作为着色剂。
普遍采用把粉粒状或液状的塑料助剂，用机械方法分散混 合于树脂之中。机械混和的办法有混合、捏和、密炼、辊炼、 挤出等方法。粉状树脂中需加液状助剂时通常采用捏和机与 密炼机将各组分多次的翻滚，互相渗透，使其分布均匀。
树脂和助剂都是粉状物时常常将秤量后的各组分加入球磨 机内，先初步混匀，再把它们加在二辊混炼机上反复混炼， 然后拉片切粒或者通过挤出机(最好是双螺杆挤出机)的塑化 造粒使均匀混和。
引起上述变化的外界因素以氧、光、热三个因素 最为重要。这三种因素造成高分子材料的自动氧化 反应和热分解反应，使高分子聚合物降解产生一系 列变化。
（一）光
只有波长在295～3000nm之间的太阳辐射到达地 球表面。
人们把日光光谱分为三部分：紫外光（UV）、 可见光（VIS）和红外光（IR）。波长在295～400 nm的紫外光的能量占日光辐射总能量的4～7%。
助剂化学及工艺学(推荐完整)
1.1 助剂的概念及应用
概括地讲助剂是指生产过程和使用过程中的辅助原料，又称配合剂、 添加剂、改性剂或改质剂；广义地讲，助剂是泛指某些材料和产品在生 产和加工过程中为改进生产工艺和产品的性能而加入的辅助物质；狭义 地讲助剂是指那些为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散 在材料中，对材料结构无明显影响的少量化学物质。
（常用于粘合剂中的一种助剂）利用含有反应基团的偶联剂与被粘物固 体表面形成化学键来实现。偶联剂有若干种类型，以硅烷及其衍生物为 主，从偶联剂的化学结构分析，其通式RS：X3 中均含有两类反应基团， 其中R为有机官能团，常与粘合剂分子发生化学结合；X为易水解成硅醇 的官能团，它可与被粘物表面的氧化物或羟基反应生成化学键，这样就 有效地改善了界面层的粘接强度和对水解的稳定性。
（2）、交联剂
使线型高分子转变成体型（三维网状结构）高分子的作用谓之 “交联”，能引起交联的物质叫交联剂。（如线型酚醛树脂交联成体型 酚醛树脂的六次甲基四胺、甲醛为交联剂）。环氧树脂的固化剂为交联 剂的一种，常用的固化剂是胺类、有机酸酐类等；橡胶的交联剂叫硫化 剂，使用最多和最广泛的硫化剂硫磺。
（3）、偶联剂 是在无机材料或填料与有机合成材料之间起偶联作用的一种物质，
分子高聚物的；有无机的，也有有机的。因此选用助剂时，一定要有 针对性，否则 事倍功半。
助剂种类繁多，按不同的分类方法有不同的类型。
1、按应用对象分类
（1）、高分子材料助剂
塑料用助剂：如增塑剂、热稳定剂、光稳定剂、 发泡剂等。 橡胶用助剂：如硫化剂、防老剂、填充剂等。 纤维用助剂：如抗静电剂、阻燃剂等。
电性能、热性能、耐候性、毒性等都有一定要求。如浅色制品不能用易 污染助剂，毒性助剂不用于食品、药物包装材料、水管、医疗器械、玩 具、塑料和橡胶制品上及 纺织制品上。
助剂工艺及化学复习题
2024/10/13
26
助剂化学及工艺学
2.4 增塑剂结构与性能的关系
2、与耐抽出性的关系
耐抽出性包括耐油性、耐溶剂型、耐水和耐肥皂水性等。在 增塑剂分子结构中，其烷基相对比例大的，耐水性、耐肥皂 水性好，而耐油性、耐溶剂性差，相反，苯基、酯基多的极 性增塑剂和烷基支链的增塑剂耐油性和耐溶剂型优良，而耐 水性和耐肥皂水性较差。
通常是沸点高、难挥发的液体或低熔固体。
2024/10/13
8
助剂化学及工艺学
2.1 增塑剂的定义、性能要求及分类
增塑剂的分类
知识点1
按与被增 塑物的相 容性分类
主增 塑剂
主增塑剂与被增塑物的相容性好，重 量相容比几乎可达1：1。可单独使用 。如邻苯二甲酸酯类，磷酸酯类，烷 基磺酸苯酯类等。
辅助 增塑剂
相互之间的稳定性，否则就会析出（喷霜或渗出）或无机填料沉淀，致 使助剂功能难显。当然也有一些助剂利用有限相容性而发挥作用。如润 滑剂、表面活性剂类抗静电剂等。
助剂对加工条件的适应性 加工条件对助剂的要求，最主要是耐热性，即要求助剂在加工温
度下不分解、不易挥发和升华。对加工设备和模具不产生腐蚀作用。
助剂对制品用途的适应性
2024/10/13
18
助剂化学及工艺学
2.3 增塑剂化学与工艺
6. 含氯化合物
增量剂
主要为氯化石蜡、氯烃-50、五氯硬脂酸甲酯等。
2024/10/13
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助剂化学及工艺学
2.3 增塑剂化学与工艺
8. 石油酯 石油酯也称为烷基磺酸苯酯，结构式为
塑料助剂功能及分类
塑料助剂功能及分类塑料助剂是指那些为改善它的加工特性和使用性能而分布于聚合物中，对聚合物分子结构又无明显影响的物质。
因此合成聚合物时所用的那些助剂不包括在塑料助剂之内。
影响塑料制品质量的三大要素是树脂、助剂、加工。
可见助剂在塑料工业中占有重要地位。
应该重视塑料助剂的发展，因为它是一种精细化工产品，只要在塑料中添加少量即能起很大作用，而助剂品种的多少和质量的优劣直接与塑料制品的应用密切有关。
如果没有各类热稳定剂，聚氯乙烯就成为不可加工的树脂而失去实用价值，没有增塑剂就不存在软质聚氯乙烯制品，不加光稳定剂和抗氧剂则聚丙烯和聚乙烯在室外的使用寿命大为缩短；没有阻燃剂塑料就不能广泛地应用于房屋建筑、汽车、飞机、船舶等领域；没有玻璃纤维等增强剂就不存在玻璃钢等增强塑料；不加颜料或染料之类的着色剂就住所有的塑料制品只呈单调的本色。
由此可见，助剂在一定程度上决定了塑料应用的可能性及其使用范围。
在为数众多的塑料助剂中如何恰当地选用，这要取决于理论指导和经验积累的结果。
人们首先考虑的是这种助剂对改善性能所起的效果大小及其卫生性。
助剂效果大小又与它同树脂的相溶性和挥发性有关。
如果助剂与树脂的相溶性好，助剂的分布就均匀，两种分子间可能存在一定的作用力，助剂分子就难以向塑料表面迁移，因此所起的作用就可持久。
对液状助剂和增塑剂则希望是高沸点的，这样才不会在该种塑料加工温度下大量挥发，容易保持增塑作用。
塑料制品总要与人接触，特别是那些食品包装用材对人的健康更有密切关系，因此必须要符合卫生要求。
各类铅盐对聚氯乙烯是高效的热稳定剂，但是无论在加工操作时还是制成聚氯乙烯塑料制品后的缓慢迁出都对所接触的人体有害，所以逐渐为其它无毒或低毒的钡、锌盐类所代替。
有时塑料中需加几种助剂，而助剂之间存在"协同"或"对抗"作用的现象应子注意。
所谓"协同作用"是指两种助剂配合使用后比单独用时的效果大，而'对抗作用"恰为相反。
协同和对抗的交互问题
协同和对抗的交互问题
协同与对抗是两个对立面，所发挥的作用截然相反，在一件事物对应另一件事物上协同与对抗无法同时存在。
（1）药物的协同作用：是指一种药物能增加另一种药物的作用，使其总效应大于或等于各药效应的总和。
如苯巴比妥可促进抗肿瘤药环磷酰胺在体内转化为活性代谢产物醛磷酰胺，使作用增强。
在药品中有一类叫复方制剂的，它由几种不同作用的药物组成，制成片剂、合剂、软膏等，供医生选用，这也是利用药物的协同作用的一种方式。
（2）药物的拮抗（对抗）作用：是指两种或多种药物同时或相继使用时，可导致药物效应的减弱或消失。
这种具有拮抗作用的药物叫拮抗剂。
拮抗（对抗）作用的发生有几种情况。
①化学拮抗：一种药与另一种药在体内结合，使后者作用减弱或消失。
如化学解毒剂二硫基丁二酸钠，可与多种金属（锑、汞、铅、砷等）络合，溶于水中从尿中排出。
②生理拮抗：两种药同时作用于同一生理系统，产生相反的药理效应。
如中枢神经兴奋剂与中枢神经抑制剂，可产生拮抗作用。
③药理拮抗：两种药都与同一受体结合，结果一个结合产生生物效应，一个则产生较小或不产生生物效应。
产生效应的药物叫受体激动剂，产生较少或不产生效应的叫受体阻断剂。
两者可产生拮抗作用。
抗氧剂协同作用机理
抗氧剂的协同作用聚合物稳定化助剂种类繁多，功能各异。
但大量研究结果表明，不同类型，甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。
汽巴精化(Ciba—Geigy)公司开发的Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明，抗氧剂之间复配得当，不仅可以提高产品性能，增强抗氧效果，还可降低成本；但如果搭配不当，不但起不到抗氧作用，可能还会加速聚合物的老化。
受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。
但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。
因此，研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。
近年来，世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂，而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导意义1 受阻酚类抗氧剂的作用机理聚合物材料在高温加工或使用过程中，由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。
经过多年的研究发现，聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。
反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基，该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基，这样周而复始地循环，使氧化反应按自由基链式历程进行。
在聚合物中添加抗氧剂，就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R00 .，使它们不致引起有破坏作用的链式反应；抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H，使其生成稳定的非活性产物。
按作用机理，抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。
主抗氧剂能够与自由基R.，ROO .反应，中断活性链的增长。
辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成，分解氢过氧化物，钝化残存于聚合物中的金属离子[1]。
作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂是一类在苯环上羟基(～OH)的一侧或两侧有取代基的化合物。
由于一OH受到空间障碍，H原子容易从分子上脱落下来，与过氧化自由基(ROO .)、烷氧自由基(RO.)、羟自由基(.OH)等结合使之失去活性，从而使热氧老化的链反应终止，这种机理即为链终止供体机理[2]。
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1.助剂的协同效应及对抗效应(P4-P5)
多种助剂同处在一个聚合物体系里，彼此如果配合得当，会相互增效，既起到所谓的协同效应。
对抗效应是协同效应的反面，会彼此削弱各种助剂原有的效能。
2.增塑剂的反增塑作用(P149)
随增塑剂加入，拉伸强度升高，冲击强度降低，这就是反增塑作用。
这种现象在TCP增塑时最为明显。
反增塑是聚合物存在特殊物理结构造成的。
3.填充剂的吸油性(P189)
填充剂的吸油性：指填料对配方中的液体助剂吸收性。
吸油性大小由吸油量决定，100g填料吸收液体助剂的最大体积数（ml）。
填料的吸树脂性：指填料对配方体系中液态树脂（不饱和聚酯）的吸收性；吸树脂性大小取决于填料的性质、粒度、形状、有无吸附性及表面是否处理等。
假比容（ml/g）：每克填料所占的体积。
假比容大，蓬松程度大，吸油及吸树脂收量大。
4.助剂的耐久性(P3)
助剂必须既在加工过程中从聚合物母体中挥发出来，又不在使用中渗到表面。
在二次加工中操作期间不被可能与多数聚合物料接触的各种液体所萃取，必须在使用去不渗出。
5.增强剂的作用及增强机理(P175)
作用：提高力学强度、尺寸稳定性和热变形温度；能较好保持韧性和耐疲劳性能；
机理：1 桥联作用2传能作用3补强作用4增黏作用
6.晶须的定义(P186)
晶须类是外观似短纤维的及细丝状结晶物。
晶须既具有玻璃纤维的伸长率（3%~4%），又具有硼纤维那样的高的弹性模量，可用于各种塑料的增强。
7.解释锌烧现象,并说明如何克服(P287-P289)
“锌烧”:就是在使用锌皂时，由于同HCL作用生成的强路易斯酸性物ZnCl2的促脱氯化氢作用所引起的PVC急剧黑化现象。
如何克服锌烧:1.由氯化锌所引起的脱氯化氢作用，可借助于添加适当的配位基化合物（螯合剂如：硫代二丙酰B-羟乙基胺），同氯化锌作用生成稳定的螯合物而加以抑制。
2．利用热稳定剂间的协同作用可克服锌烧现象。
8.以乙烯基三氯硅烷作为填料同尼龙的偶联剂为例，解释硅烷偶联剂的偶联作用机理,(要求写出反应式) (P198)
作用机理：A：Cl首先水解形成硅醇，然后同无机填料表面上的羟基反应(教材198页)
B：偶联剂的活性C=C官能团同聚合物反应形成化学键
9.举例说明阻燃剂的阻燃机理(P349-P350)
1、冷却（如氢氧化铝受热分解脱水吸收热量，降低温度）
2、覆盖（阻燃剂燃烧过程中，在塑料表面形成保护层，隔绝空气）
3、稀释（利用其分解产生的难燃气体讲可燃气体及氧气稀释）如CO2,H2O等
4、捕捉（热分解过程中的活性自由基）阻挡热分解过程。
10.说明表面活性剂的抗静电机理(P373)
1润滑性:抑制静电核的产生2吸湿性:使表面静电核卸载
抗静电剂分为亲油性和亲水性两部分，当其加入到树脂后，亲油部分置于树脂内，而亲水部分则在表面排列，吸收空气中水分，形成均匀的导电溶液，从而疏散蓄积在塑料表面的电荷。
11.DOP,POE,EPR,CPE的中文名称
DOP 邻苯二甲酸二辛酯
POE 聚烯烃弹性体
EPR 乙丙橡胶
CPE 氯化聚乙烯
12.抗氧剂按作用机理分类(P310)
按化学组成：酚类、胺类、亚磷酸酯类、硫酯类
按作用机理：链终止剂、过氧化物分解剂、金属离子钝化剂
13.紫外线吸收剂的分类(P304-P305)
1二苯甲酮类2苯并三唑类3水杨酸酯类4取代丙烯腈类，三嗪类14.PVC分子热不稳定因素包括内容
1烯丙基氯2不饱和双键3共轭多烯4分解产生HCL（起催化剂作用）15.主热稳定剂主要包括类型(P276)
(1)盐基性铅盐类(用量第一大类)主要作用捕获PVC分解出的HCL。
抑制HCL对分解反应起的催化作用。
(2)金属皂类（第二大类）热稳定性次于铅盐类，但兼具有润滑性
(3)有机锡类（大部分为液体可单独使用也可同金属皂类并用）
16.增塑剂作用机理(P154)
17.光稳定剂主要包括四种类型，分别为:(P296)
1光屏蔽剂（炭黑、TiO2、ZnO ）2紫外线吸收剂3紫外光猝灭剂4自由基捕捉剂
18.润滑剂按作用机理分类(P99)
内润滑剂和外润滑剂
19.化学发泡剂的两个重要特点(P132)
分解温度和产气量
20．表面活性剂类抗静电剂使用特点
外部抗静电剂使用：1调成稀溶液(0.1%～0.2%)2混入少量对聚合物有浸溶作用溶剂
内部抗静电剂使用：1同树脂相容性,耐加工性好2在树脂中有一定的迁移性和析出性
21.热稳定剂的毒性(P293)
主要是稳定剂中的各种离子多造成的，含铅、镉、钡和锡的毒性大，含钙、锌等的稳定剂的毒性较小。
22．钛酸酯偶联剂是否适用于聚烯烃类聚合物
特别适用
23．内部抗静电剂的性能特点
1同树脂相容性,耐加工性好2在树脂中有一定的迁移性和析出性。