塑料助剂课件PPT(共34页)
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塑料助剂：抗氧化剂 ppt课件
按按化化学结结构构分分类
胺类 污染性的防老剂，主要用于橡胶工业4041﹑4010NA﹑4020 受阻酚 塑料工业常用的主抗氧剂BHT﹑1010﹑1076 含硫抗氧剂 硫代酯或硫醚类化合物，用作受阻酚的辅助抗氧剂 DSTDP﹑DLTDP 含磷抗氧剂 亚磷酸酯或亚磷酸酯化合物，用作受阻酚的辅助抗氧剂 168﹑626﹑P－EFQ 含氮化合物 主要是肼类化合物，金属离子钝化剂 MD1024﹑BSH 复合抗氧剂 主﹑辅抗氧剂二元以上复合物B﹑TB
PS
318.5
聚酯
ppt课件
PET
325
22
一、高分子材料的老化及影响因素
3、氧和臭氧的影响
在热、光或者热光同时作用下，聚合物很容易进行氧化反应。
在离地面20~30km的大气层中，臭氧的浓度很高。
O2 + hv
2O
O + O2
O3
2O3
3O2 + 286.4kJ
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23
一、高分子材料的老化及影响因素
2.1 概念
添加到塑料配方中，能延缓或抑制塑料氧化降解的物质。
抗氧剂应当满足下述要求： ①具有优良的抗氧化能力； ②与材料的相容性好； ③与合成材料的其它助剂不发生反应； ④不变色﹑污染小﹑并且无毒或低毒。
ppt课件
29
二、抗氧剂分类及其反应机理
2.2 发展历程
◆1870年: Spiller用简单酚类化合物作为橡胶制品的防老剂。 ◆1935年: 第一个现代抗氧剂出现（丁基化羟基苯甲醚，BHA）。 ◆二战后: 美国、日本及西欧抗氧剂生产得到迅猛发展。 ◆我 国: 始于1952年，防老剂甲和防老剂丁。
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8
一、高分子材料的老化及影响因素
第五章塑料材料的常用助剂PPT.ppt
第五章塑料材料的常用助剂
讲授内容
助剂介绍 5-1 抗老化剂 5-2 热稳定剂 5-3 光稳定剂 5-4 增塑剂 5-5 润滑及开口剂 5-6 脱模剂 5-7 抗静电剂
5-8 偶联剂 5-9 增韧剂 5-10 阻燃剂 5-11 发泡剂 5-12 增容剂 5-13 填料 5-14 其它助剂
助剂介绍
塑料助剂（也称作塑料添加剂）是塑料材料加(radical)Photochemical
Absorbtion of light influences energy of molecules ->lead less energy to split up
f (Energy)
Radiation
X- Rays, Gammas rays Will lead to split of Unsaturated
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。
Mechanical
Through granulation process, shear in flow,
Ultrasonic lead to Materialdegradation
Mechanical Stress
Inhomogen distibution of stresses through
tensile/torsison/bending forces break molecules
讲授内容
助剂介绍 5-1 抗老化剂 5-2 热稳定剂 5-3 光稳定剂 5-4 增塑剂 5-5 润滑及开口剂 5-6 脱模剂 5-7 抗静电剂
5-8 偶联剂 5-9 增韧剂 5-10 阻燃剂 5-11 发泡剂 5-12 增容剂 5-13 填料 5-14 其它助剂
助剂介绍
塑料助剂（也称作塑料添加剂）是塑料材料加(radical)Photochemical
Absorbtion of light influences energy of molecules ->lead less energy to split up
f (Energy)
Radiation
X- Rays, Gammas rays Will lead to split of Unsaturated
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。
Mechanical
Through granulation process, shear in flow,
Ultrasonic lead to Materialdegradation
Mechanical Stress
Inhomogen distibution of stresses through
tensile/torsison/bending forces break molecules
塑料助剂PPT课件
工。
稳定剂的作用机理是通过抑制 塑料中自由基的产生和反应， 从而延缓塑料的老化和降解。
稳定剂的选择应根据塑料的种 类、用途和使用环境而定，以 保证塑料的长期性能和安全性
。
加工助剂
加工助剂主要用于改善塑料的加工性能和提高生产效率， 使塑料更容易加工成型。
加工助剂的作用机理是通过降低塑料加工过程中的摩擦 和粘附力，提高塑料的流动性和加工性能。
填充剂的作用机理是通过增加 塑料中填料的质量和体积，从 而改变塑料的密度、硬度、耐 磨性等性能。
填充剂的选择应根据塑料的种 类、用途和成本要求而定，同 时需要考虑其对塑料性能的影 响。
增强剂
01
增强剂主要用于提高塑料的力学性能和耐热性能，提高塑料的使用寿 命。
02
常用的增强剂有玻璃纤维、碳纤维等有机或无机纤维，可广泛应用于 各种工程塑料制品中。
移现象。
功能性
满足塑料制品所需的各 种特殊性能，如阻燃、
抗静电、抗菌等。
环保性
符合环保标准，低毒或 无毒，易于降解。
塑料助剂的检测方法
01
02
03
04
化学分析法
通过化学反应对助剂成分进行 定性和定量分析。
光谱分析法
利用光谱技术对助剂的化学结 构进行分析。
热分析法
通过测量物质在加热过程中的 物理性质变化来分析助剂的热
评估塑料助剂的毒性，包括急性 毒性、慢性毒性和致癌性等。
生态风险评估
评估塑料助剂对生态系统的潜在风 险，包括对土壤、水体和生物的影 响。
暴露评估
评估人类和动物通过各种途径接触 塑料助剂的可能性及其暴露量。
塑料助剂的环保法规与标准
国际法规与标准
如欧盟REACH法规、美国EPA法 规等，规定了塑料助剂生产和使
稳定剂的作用机理是通过抑制 塑料中自由基的产生和反应， 从而延缓塑料的老化和降解。
稳定剂的选择应根据塑料的种 类、用途和使用环境而定，以 保证塑料的长期性能和安全性
。
加工助剂
加工助剂主要用于改善塑料的加工性能和提高生产效率， 使塑料更容易加工成型。
加工助剂的作用机理是通过降低塑料加工过程中的摩擦 和粘附力，提高塑料的流动性和加工性能。
填充剂的作用机理是通过增加 塑料中填料的质量和体积，从 而改变塑料的密度、硬度、耐 磨性等性能。
填充剂的选择应根据塑料的种 类、用途和成本要求而定，同 时需要考虑其对塑料性能的影 响。
增强剂
01
增强剂主要用于提高塑料的力学性能和耐热性能，提高塑料的使用寿 命。
02
常用的增强剂有玻璃纤维、碳纤维等有机或无机纤维，可广泛应用于 各种工程塑料制品中。
移现象。
功能性
满足塑料制品所需的各 种特殊性能，如阻燃、
抗静电、抗菌等。
环保性
符合环保标准，低毒或 无毒，易于降解。
塑料助剂的检测方法
01
02
03
04
化学分析法
通过化学反应对助剂成分进行 定性和定量分析。
光谱分析法
利用光谱技术对助剂的化学结 构进行分析。
热分析法
通过测量物质在加热过程中的 物理性质变化来分析助剂的热
评估塑料助剂的毒性，包括急性 毒性、慢性毒性和致癌性等。
生态风险评估
评估塑料助剂对生态系统的潜在风 险，包括对土壤、水体和生物的影 响。
暴露评估
评估人类和动物通过各种途径接触 塑料助剂的可能性及其暴露量。
塑料助剂的环保法规与标准
国际法规与标准
如欧盟REACH法规、美国EPA法 规等，规定了塑料助剂生产和使
第3章-塑料助剂
增塑剂分类及常用增塑剂性能
按与被增塑物相容性分类
主增塑剂：与被增塑物相容性良好，质量比可达1:1，可 单独使用。
辅助增塑剂：与被增塑物相容性差，质量比约为1:3，需 与主增塑剂配合使用。 增量剂：与被增塑物相容性很差，质量比约为1:20，用 以降低成本和改善某些性能。
按增塑剂相对分子质量大小分类
3.2 润滑剂
聚合物熔体通常具有较高的粘度，在加工过程中通过窄缝、 浇口等流道时，必定要与加工机械表面产生摩擦，使熔体流动性 降低，严重的会使薄膜表面变得粗糙，缺乏光泽或出现流纹。需 加入提高润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性的助剂。
定义
润滑剂是为改善塑料，特别是热塑性塑料，在加工成型时的 流动性和脱模性而添加的配合剂。光泽剂、脱模剂、防粘剂均属 润滑剂的范畴。 硬质PVC和ABS在加工时必须使用润滑剂；聚烯烃、PS、酚 醛树脂、氨基树脂、醋酸纤维素、不饱和聚酯、聚酰胺及橡胶加 工时也会使用，但主要用在硬质PVC上。 PE、PTFE具有优异的自润滑性，不需润滑剂。
采用共聚树脂，应比均聚物增加外润滑剂；硬质品比软制 品多使用润滑剂；填料用量大时，需多加内润滑剂。
采用金属ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ为稳定剂时，可以不加或少加润滑剂。
不降低聚合物的力学强度及其他物理性能。
3.3 着色剂
着色剂是为改变塑料、橡胶固有颜色的助剂。主要有无机颜 料、有机颜料和某些染料。
色彩三要素
色调 ：色彩的基本特征，如红、黄、蓝等 饱和度：颜色的深浅，即浓淡 ，又称色度 亮度：色彩的明亮程度
主要作用
削弱聚合 物分子间 作用力 增加聚合 物分子链 活动能力 降低聚 合物的 结晶性 增加聚 合物的 可塑性
主要表现
第三章__塑料包装材料PPT课件
3、稳定剂的作用机理：（1）吸收中和HCl, 抑制它的自动催化作用；
（2）抑制自由基Cl·的生成。
盐基性铅盐类： HCl 的接受体。 如：3PbO·PbSO4·H2O+6HCl 3PbCl2+ 3PbSO4+6H2O
4、品种
金属皂类： HCl 的接受体 如（C17H35COO）2Ca+2HCl
2CaCl2 +2C17H35COOH
两性离子，季铵内盐
非离子型,如多元醇、胺类衍生物（形成水膜导电层）
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(六)着色剂 (染料、颜料、色母 )
（1） 染料 溶解性较颜料好,主要用于纤维、织物等纺织品着色。 （2） 颜料 稳定性更好（颗粒分散）
无机颜料（炭黑、钛白粉、铁红、铁黄等） 有机颜料（酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、偶氮红等） （3）色母（Color Master Batch） 是一种新型高分子材料专用着色剂，亦称颜料制备物（Pigment Preparation）。它由颜料、载体和添加剂三种基本要素所组成，是把超常量的 颜料均匀地载附于树脂之中而得到的聚集体，可称颜料浓缩物（Pigment Concentration），所以他的着色力高于颜料本身。 按载体分类：如PE色母、PP色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等 按用途分类：如注射色母、吹塑色母、纺丝色母等
有机锡化合物：与不稳定Cl·配位，形成络合物。
辅助稳定剂：环氧化合物和有机亚磷酸酯（减少主稳定用
量，降低成本）
D 防霉剂（自学内容）
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（二）增塑剂
1、定义 用以改善塑料塑性，增加成型加工时的流动性，赋予制品
柔韧性的一种助剂。
塑料助剂
塑料助剂塑料助剂是在塑料配制及成型加工过程中添加到塑料中起各种辅助功用的添加剂。
它是塑料工业的重要组成部分，不但在塑料的成型加工中重要作用，而且直接影响塑料制品的性能、用途及使用寿命。
塑料助剂的应用在很大程度上弥补了合成树脂本身的缺陷。
通过各种助剂的适当配合，赋予制品多种多样的性能，再加上不同的加工工艺过程，就可以制造出能够胜任在特定条件下使用的塑料制品，为了能够顺利地、高效率地成型不同的塑料制件，有必要了解常用塑料助剂在塑料制品中所起的作用以及对加工过程的影响。
常用的塑料助剂，按习惯和用途划分为增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、填充剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂等几大类。
填充剂及偶联剂在“塑料改性”一节中综合阐述，这里不再赘述。
一、增塑剂增塑剂是品种多、产量大的一类助剂，在塑料助剂中居于首位。
增塑剂的发展，是以聚氯乙烯的增塑为中心，80％的增塑剂都是用于聚氯乙烯的增塑。
因此，本书对增塑剂的阐述，都以聚氯乙烯为典型代表，。
当然对其它含氯树脂、其它极性高聚物的增塑，也具有广泛的意义。
1、增塑作用与增塑剂的概念通过在极性高聚物（如聚氯乙烯）中加入某种助剂，使高聚物大分子链间的引力减弱，即削弱大分子链间的聚集作用，降低玻璃化温度，使其柔软；降低粘流温度，降低熔体粘度，增加流动性，使其易于成型加工，这种作用叫增塑作用。
加入到聚合物中，能发挥增塑作用的一类助剂叫做增塑剂。
由增塑作用与增塑剂的概念可知，工艺上应用增塑剂的目的主要是使高聚物的柔性和流动性在较低的温度下表现出来，有利于在高温下分解的高聚物在较低温度下软化或流动成型。
如聚氯乙烯的流动温度比分解温度高，加工时极易分解，加入大量增塑剂后其成型加工温度就可适当降低，并且制品变得具有弹性和柔性。
2、增塑剂的分类增塑剂通常是高沸点（bp>250℃）的液体或低熔点固体酯类化合物，其品种繁多。
习惯上，常根据化学结构、相溶性与应用性能进行分类。
塑料助剂课件PPT(共34页)
15 2022/3/24
DOP的急毒性很低，没发现致癌作用，但能够通 过各种途径侵入机体和造成环境污染，其原因是迁移 和挥发造成的，由于DOP的毒性争论，促进了其它代 用品的研究，如柠檬酸酯、苯二甲酸直链酯、聚酯都 属于低毒增塑剂，可取代DOP用于医用制品和接触食 品的制品。
❖邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）：比重0.986（25℃时） 沸点370℃，几乎为无色的液体、不溶于水，易溶于乙 醇、乙醚等，毒性小，与DOP相近，但性能均低于 DOP，可作DOP的低价代用品，对PVC糊是一个最有 用的增塑剂，有臭味。
❖ 效率比值：通常以邻苯二甲酸二辛酯（DOP）作 为比较标准，设值为1，其他增塑剂与其相比，称 为效率比值，效率比值愈小，则表示该增塑剂的效 率愈高（注意不要搞反了）。
11 2022/3/24
❖ 常用增塑剂的增塑效率比值
增 塑剂 癸二酸二丁酯（DBS） 邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 环氧脂肪酸二丁酯 癸二酸二辛酯（DOS） 已二酸二辛酯（DOA） 邻苯二甲酸7.9醇酯(DAP) 邻苯二甲酸二辛酯（DOP） 邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）
24 2022/3/24
环氧四氢邻苯二酸二辛酯（EPS）：无色至浅黄 色油状液体，比重1.007（20℃），具有邻苯二甲 酸酯及环氧两种结构，因此具有DOP类的全面性 能及环氧类的增塑兼稳定双重性能，相容性好，可 以作为主增塑剂，防霉性能也好。
环氧棉子油：比重0.916~0.970，毒性15克/千克 （环氧大豆油毒性22克/千克）。可代替环氧大豆 油等，用做聚氯乙烯的增塑剂兼稳定剂，效果良好 ，与酯类增塑剂并用，可减少主稳定剂用量。
21 2022/3/24
6.4. 烷基磺酸苯酯
烷基磺酸苯酯，也叫石油酯（M-50，或T50），浅黄色透明液体，平均分子量390，相对密 度：1.03~1.07(25℃)，不溶于水，溶于大多数有机 溶剂。作辅助增塑剂，性能比较全面，但耐寒性不 及DOP，一般多和DOP并用，受强光照射易变黄。
DOP的急毒性很低，没发现致癌作用，但能够通 过各种途径侵入机体和造成环境污染，其原因是迁移 和挥发造成的，由于DOP的毒性争论，促进了其它代 用品的研究，如柠檬酸酯、苯二甲酸直链酯、聚酯都 属于低毒增塑剂，可取代DOP用于医用制品和接触食 品的制品。
❖邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）：比重0.986（25℃时） 沸点370℃，几乎为无色的液体、不溶于水，易溶于乙 醇、乙醚等，毒性小，与DOP相近，但性能均低于 DOP，可作DOP的低价代用品，对PVC糊是一个最有 用的增塑剂，有臭味。
❖ 效率比值：通常以邻苯二甲酸二辛酯（DOP）作 为比较标准，设值为1，其他增塑剂与其相比，称 为效率比值，效率比值愈小，则表示该增塑剂的效 率愈高（注意不要搞反了）。
11 2022/3/24
❖ 常用增塑剂的增塑效率比值
增 塑剂 癸二酸二丁酯（DBS） 邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 环氧脂肪酸二丁酯 癸二酸二辛酯（DOS） 已二酸二辛酯（DOA） 邻苯二甲酸7.9醇酯(DAP) 邻苯二甲酸二辛酯（DOP） 邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）
24 2022/3/24
环氧四氢邻苯二酸二辛酯（EPS）：无色至浅黄 色油状液体，比重1.007（20℃），具有邻苯二甲 酸酯及环氧两种结构，因此具有DOP类的全面性 能及环氧类的增塑兼稳定双重性能，相容性好，可 以作为主增塑剂，防霉性能也好。
环氧棉子油：比重0.916~0.970，毒性15克/千克 （环氧大豆油毒性22克/千克）。可代替环氧大豆 油等，用做聚氯乙烯的增塑剂兼稳定剂，效果良好 ，与酯类增塑剂并用，可减少主稳定剂用量。
21 2022/3/24
6.4. 烷基磺酸苯酯
烷基磺酸苯酯，也叫石油酯（M-50，或T50），浅黄色透明液体，平均分子量390，相对密 度：1.03~1.07(25℃)，不溶于水，溶于大多数有机 溶剂。作辅助增塑剂，性能比较全面，但耐寒性不 及DOP，一般多和DOP并用，受强光照射易变黄。
塑料分类名称PPT34页
一次性使 用
压缩或压 注。有的 品种可以 采用注射
料
塑料的分类
2．按塑料的用途分：
通用塑料 —— 一般指产量大、用途广、成型性好、价廉 的塑料。
工程塑料 —— 一般指能承受一定的外力作用，并有良好 的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良 性能，可以作为工程结构件的塑料。 特种塑料 —— 一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等）应用
塑料的性能
使用性能 体现塑料的使用价值 工艺性能 体现塑料的成型性能
塑料成型工艺性能
收缩性：塑件冷却后尺寸较其在模具中时有所缩小
1. 成型收缩的形成 • 线形尺寸收缩 • 收缩具有方向性 • 后收缩 • 热处理收缩
塑料成型工艺性能 收缩性
2.模具设计中收缩性率计算
模具设计尺寸： 实际产品尺寸：
⑴ 填充剂（填料）
重要的但非必不可少的成分
作用： 减少树脂用量，降低塑料成本；
改善塑料某些性能，扩大塑料的应用范围。
分类： 按化学性能可分为
有机填料
无机填料 按形状可分为： 粉状
纤维状
层状（片状）
塑料的组成
2.添加剂
⑵ 增塑剂
作用： 提高塑性、流动性和柔软性； 降低刚性和脆性；
改善塑料的工艺性能和使用性能。
混合金属添加剂后应用于汽车工业。 工业器件，电器框架，衬垫等 户外日用消费品 百折软胶
PA聚酰胺（尼龙）
优点：机械强度高，韧性好，耐疲劳， 表面硬且光滑，耐磨，具有自润滑性， 耐热，耐腐蚀，质轻，易染色、成型。
缺点：热变形温度低，吸湿性大，尺寸 稳定性差。
PVC聚氯乙稀
优点：高强度，不易燃，耐气候变化性 及优良的几何稳定性。
染料：色彩鲜艳、颜色齐全，着色能力、透明 性好。性能与无机颜料相反。
高分子助剂 增塑剂PPT课件
的分开。这一理论更适用于增塑剂用量较大的极性聚合物增塑。
第7页/共41页
2.2 增塑剂的作用机理
润滑理论
凝胶理论
自由体积理论
增塑剂加入后会增加聚合物的自由体积。而所有聚合物在玻 璃化转变温度时的自由体积是一定的，因此聚合物的粘度和玻 璃化转变温度下降，塑性加大。显然，增塑效果与加入增塑剂 的体积成正比。但它不能解释许多聚合物在增塑剂量低时所发 生的反增塑现象等。
第27页/共41页
﹥
﹥
第28页/共41页
结构与增塑效率的关 系
从化学结构上看，低分子量的增塑剂比高分子量的 增塑剂对PVC的增塑效率高。而随着增塑剂分子极 性的增加，烷基化强度提高和芳环结构增多，都会 使增塑效率下降。
具有支链烷基的增塑剂的增塑效率比相应的具有直 链边远基的增塑剂的增塑效率差。增塑剂分子内极 性的增加，支链烷基的增加，环状结构的增加，都 可能是造成其塑化效率降低的原因。
塑剂和稳定作用的双重增塑剂，它耐候性好，与聚合物的相 容性差，常只作辅增塑剂。
O
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多元醇酯
多元醇酯主要是指由二元醇、三元醇等与饱 和脂肪一元羧酸或苯甲酸生成的酯类，其分子结构 也有很大的差异，有直链结构也有支链结构；而且 分子量的差异也较大，不同的多元醇酯增塑剂其增 塑的性能与用途也不一样。根据其增塑性能可分为 四大类：
这类增塑剂是目前应用最广泛的一类主增塑剂，它具有色浅、低毒、多 品种、电性能、挥发生小、耐低温等特点，具有较全面的性能，其生产量约 占增塑剂总量的80%左右。
O
CO
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CO O
邻苯二甲酸二辛酯 (DOP)
与绝大多数工业上使用的合成树脂和橡胶均有良好的相容性。具有良好的综合 性能，混合性能好，增塑效率高，挥发性较低，低温柔软性较好，耐水抽出， 电气性能高，耐热性和耐候性良好。
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2.2 增塑剂的作用机理
润滑理论
凝胶理论
自由体积理论
增塑剂加入后会增加聚合物的自由体积。而所有聚合物在玻 璃化转变温度时的自由体积是一定的，因此聚合物的粘度和玻 璃化转变温度下降，塑性加大。显然，增塑效果与加入增塑剂 的体积成正比。但它不能解释许多聚合物在增塑剂量低时所发 生的反增塑现象等。
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结构与增塑效率的关 系
从化学结构上看，低分子量的增塑剂比高分子量的 增塑剂对PVC的增塑效率高。而随着增塑剂分子极 性的增加，烷基化强度提高和芳环结构增多，都会 使增塑效率下降。
具有支链烷基的增塑剂的增塑效率比相应的具有直 链边远基的增塑剂的增塑效率差。增塑剂分子内极 性的增加，支链烷基的增加，环状结构的增加，都 可能是造成其塑化效率降低的原因。
塑剂和稳定作用的双重增塑剂，它耐候性好，与聚合物的相 容性差，常只作辅增塑剂。
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多元醇酯
多元醇酯主要是指由二元醇、三元醇等与饱 和脂肪一元羧酸或苯甲酸生成的酯类，其分子结构 也有很大的差异，有直链结构也有支链结构；而且 分子量的差异也较大，不同的多元醇酯增塑剂其增 塑的性能与用途也不一样。根据其增塑性能可分为 四大类：
这类增塑剂是目前应用最广泛的一类主增塑剂，它具有色浅、低毒、多 品种、电性能、挥发生小、耐低温等特点，具有较全面的性能，其生产量约 占增塑剂总量的80%左右。
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CO O
邻苯二甲酸二辛酯 (DOP)
与绝大多数工业上使用的合成树脂和橡胶均有良好的相容性。具有良好的综合 性能，混合性能好，增塑效率高，挥发性较低，低温柔软性较好，耐水抽出， 电气性能高，耐热性和耐候性良好。
塑料助剂7
7.3 增强材料
增强材料的种类：
1．无机纤维 （1）玻璃纤维（无碱玻纤、中碱玻纤、高碱玻纤） （2）硼纤维 （3）晶须
2．有机纤维 （1）天然有机纤维（纤维素纤维、麻纤维） （2）合成有机纤维 ① 聚酯纤维（涤纶，PET） ② 碳纤维 ③ 芳纶纤维
3．金属纤维
石棉纤维 陶瓷纤维
7.3 增强材料
增强材料的性质：
1．纤维长度及形式
（1）绳 （2）布 （3）带 （4）无捻粗纱 （5）短切纤维
2．纤维的表面状态
为保证纤维与树脂的有效结合，需对纤维进行表面处理。处理方法有 洗涤法、热处理法和化学处理法等，其中以化学处理法最为常用。
7.3 增强材料 增强材料的性质：
3．纤维在基体树脂中的分布
7.4 填料的表面处理
SiO2
MMT
7.2 常用填料 3．纳米填料
CNT
石墨烯
纳米粒子在聚合物中的分散：施加机械作用（高速搅拌、超声分散、球磨分散 ）； 表面处理技术；原位聚合法等。
7.3 增强材料
增强材料：能够显著提高聚合物制品力学性能的填料。
增强材料的作用机理：
➢ 桥联作用 ➢ 传能作用 ➢ 补强作用 ➢ 增黏作用
d=0.1 μm
➢ 填料性质对聚合物性能的影响 填料形状影响加工性能、力学性能。 填料粒径大小影响分散； 表面积增大有利于吸附和表面反应。 填料用量加大，摩擦增加。
7.2 常用填料
1．无机填料 （1）碳酸钙 （2）硫酸钡 （3）炭黑 （4）白炭黑 （5）其它无机填料
① 陶土 ② 滑石粉 ③ 硅藻土 ④ 云母粉
偶联剂：能提高树脂和填料(增强材料)界面结合力的化学物质。
➢ 硅烷偶联剂 ➢ 钛酸酯偶联剂 ➢ 铝酸酯偶联剂
一概述ppt课件共40页文档
光稳定剂、防霉剂、驱避剂等
润 滑 剂 、 增 塑 剂 、 热 稳 定 剂 、 脱改 善 加 工 性 能
脱模剂等
增强剂、填充剂、偶联剂、抗 改善机械性能
冲击改性剂、交联剂等
增塑剂、发泡剂等
柔软化、轻量化
增塑剂、防雾化剂、着色剂等 改善表面性能和外观
阻燃剂等
难燃化
第二节 常用助剂
第五章 塑料包装材料常用树脂和助剂
§树脂种类、牌号； §加工助剂以及用量； §助剂的双重或多重作用； §协同效应或对抗作用； §助剂最佳使用范围；
第二节 常用助剂
第五章 塑料包装材料常用树脂和助剂
（1）助剂与聚合物要有良好的相容性； （2）助剂与加工条件要相适应； （3）助剂要有良好的耐久性； （4）助剂要满足制品的性能要求和适应制品使用 的环境条件； （5）注意助剂配合中的协同效应和对抗作用。
第二节 常用助剂
一. 概述
第五章 塑料包装材料常用树脂和助剂
树脂 抗氧剂 热稳定剂 增塑剂 阻燃剂 其他助剂
塑料
助剂的作用：改善成型工艺性能； 改善制品的使用性能或降低成本。
第二节 常用助剂
第五章 塑料包装材料常用树脂和助剂
表 助剂的类型及改性功能
助剂的类型
改性功能
抗氧剂、稳定剂、热稳定剂、 稳定化
气
自动氧化反应而导致聚合物的降解，
候 老 化
使制品的外观和物理机械性能劣化， 这一现象称为光老化或气候老化。
凡是能够抑制光老化，延长它的使 用寿命的物质都称为光稳定剂。
第二节 常用助剂
稳定剂
第五章 塑料包装材料常用树脂和助剂
光屏蔽剂
紫 外 线 (UV 吸收剂)
猝灭剂
自由基 捕获剂
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比较常用的有以下几大类： 增塑剂、 稳定剂、 润滑剂、 填充剂、 着色剂、 偶联剂、
抗静电剂、 阻燃剂、 发泡剂。
使用塑料助剂时应注意的问题
在选用助剂时，应注意以下几点： （1）助剂与树脂间的相容性，通常，助剂只有与树
脂间有良好的相容性，才能使助剂长期、稳定、均 匀地存在于制品中，有效地发挥其功能，如果相容 性不好，则易发生“发汗”或“喷霜”现象。但有 时相容性不好，制品要求不高，仍然可以使用，如 填充剂与树脂间相容性极差，但只要填充剂的粒度 小，仍然能基本满足制品性能要求，当然最好用偶 联剂或表面活性剂处理，才能充分发挥其功能。
3对增塑剂的要求
作为一个理想的增塑剂，应该满足以下基本性能：
3.1与树脂有良好的相容性，一般以吸收增塑剂的量作 为相容性好坏的标准，吸收量多，则相容性好。 3.2增塑效率要高，增塑效率高是指在树脂中加入一定 量的增塑剂，使其达到某一硬度值，或某一机械强度 等物理指标时，所用的增塑剂量越少，则表示增塑效 率越高。 3.3耐久性好挥发性低迁移性小，游移性小耐抽出性好 渗出性小，
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第一章 增塑剂
❖增塑剂是塑料助剂中产量最大的一种，目前世界总产量约为 300多万吨/年，品种约有300多种，(邻苯二甲酸二辛酯 氯化 石蜡 增塑剂 邻苯二甲酸二丁酯 环氧大豆油 驱蚊油(原 油) 硬脂酸丁酯 邻苯二甲酸二乙酯 偏苯三酸三辛酯 单 脂肪酸甘油酯 油酸丁酯 邻苯二甲酸二异壬酯 癸二酸二辛 酯 己二酸二辛酯 油酸甲酯 对苯二甲酸二辛酯 磷酸 酯 癸二酸二丁酯 混合二元酸二甲酯 硬脂酸辛酯 邻苯二 甲酸二癸酯 芳烃增塑剂 邻苯二甲酸二异癸酯 邻苯二甲酸 丁苄酯 硬脂酸异辛酯 磷酸三甲酚酯 邻苯二甲酸二异丁 酯 戊二酸二仲辛酯 顺丁烯二酸二丁酯 环氧大豆油酸辛 酯 间苯二甲酸二乙酯),主要用于聚氯乙烯中，占总产量的 80%以上，其他有环氧树脂、醋酸纤维、硝酸纤维等也有少量 使用。
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3.4对热和光要稳定，在高温或日光照射下，不分 解，不变质。
3.5低温柔韧性、电绝缘性、阻燃性能、抗霉菌性 能、耐环境污染性能要良好。
3.6无色、无味、无臭、透明、无毒。 3.7价格低廉
❖ 4 增塑剂效率比值、等效用量
❖ 等效用量：弹性模量（温度为25℃，伸长率为100 ％）为6.89Mpa时，增塑剂的用量，DOP为63.5， DBP为54.0。
（5）助剂配合中的协同作用和对抗作用，在同一树脂 体系中，有时其中两种助剂会产生“协同作用”， 比单独使用一种助剂的加和发挥的效果功能大的多。 但是如配合不当，两种助剂间产生“对抗作用”， 消弱每种助剂的功能，甚至使某种助剂失去作用， 这点应特别注意，如碳黑与胺类或酚类抗氧剂并用 就会产生对抗作用。
塑料助剂 助剂是指塑料制品在成型加工及使用过程所需要 的各种辅助化学药品。它可改善塑料原料的工艺性 能，影响加工条件，提高生产效率，改进制品性能， 延长其寿命，对塑料材料的加工和使用性能的改善 有十分显著的作用。 塑料用的助剂品种很多，有十几类，从其化学结 构看，有无机物也有有机物，既有单一物，也有混 合物，有低分子物，也有高分子物，因此助剂的分 类较复杂。
❖ 效率比值：通常以邻苯二甲酸二辛酯（DOP）作 为比较标准，设值为1，其他增塑剂与其相比，称 为效率比值，效率比值愈小，则表示该增塑剂的效 率愈高（注意不要搞反了）。
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❖ 常用增塑剂的增塑效率比值
增 塑剂 癸二酸二丁酯（DBS） 邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 环氧脂肪酸二丁酯 癸二酸二辛酯（DOS） 已二酸二辛酯（DOA） 邻苯二甲酸7.9醇酯(DAP) 邻苯二甲酸二辛酯（DOP） 邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）
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❖ 第一章 增塑剂
1、增塑剂的主要作用是： 1）熔体流动性提高，易于成型加工。 2）使聚合物的模量和玻璃化温度、粘流温度降低、 耐热性降低，塑性增加，耐寒性增加、断裂伸长 率增加。
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❖ 2 增塑剂作用机理
其作用机理大致可分为两种： 一是非极性增塑剂，其主要作用是插入到高分子链之间，
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5.4按与树脂相容性分类，可分为主增塑剂、辅增塑剂 、增量增塑剂三种。主增塑剂起主要作用，与树脂 相容性好，添加量大；辅增塑剂与树脂的相容性一 般，不能单独使用，但有独特的性能；增量增塑剂 只能混入主增塑剂中使用，与树脂的相容性差，加 入的目的是为了降低成本。
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（2）助剂的耐久性，助剂的损失主要通过三条途径： 挥发、抽出和迁移。主要与助剂的 分子量大小，在 介质中的溶解度及在树脂中的溶解度有关。
（3）助剂对加工条件的适应性，某些树脂的加工条件 较苛刻，如加工温度高，此时应考虑所选助剂会否 分解，助剂对模具、设备有否腐蚀作用。
（4）制品用途对助剂的制约，不同用途的制品对助剂 的气味、毒性、电性能、耐候性、热性能等均有一 定的要求。
效率比值 0.78 0.85 0.91 0.93 0.94 0.97 1.00 1.03
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❖ 5 增塑剂品种
增塑剂的品种较多，常见的有以下几种分类方法：
5.1按化学结构分类：有邻苯二甲酸酯类、含氯增塑 剂类、烷基磺酸苯酯类、多元醇酯类、脂肪族二元 酸酯类、环氧酯类、磷酸酯类、聚合型类、偏苯三 酸酯类、其它类。 5.2按增塑剂的使用和加工性能分类：通用型、耐寒 型、耐热型、阻燃型、防霉型、防潮型、耐候型、 抗静电型、无毒型等。 5.3按增塑剂分子量的大小，可分为单体型和聚合物 型增塑剂，即单体型分子量00，属于 大分子范畴。
增大高分子链间的距离，从而消弱它们之间的范德 华力，故用量越多，则隔离作用也越大，而且小分 子易活动，易使高聚物粘度降低。 二是极性增塑剂，其主要作用是：增塑剂的极性基团与 高聚物分子的极性基团相互作用，从而削弱了高聚 物间的范德华力，因此增塑剂的效能与增塑剂的摩 尔数成正比。
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比较常用的有以下几大类： 增塑剂、 稳定剂、 润滑剂、 填充剂、 着色剂、 偶联剂、
抗静电剂、 阻燃剂、 发泡剂。
使用塑料助剂时应注意的问题
在选用助剂时，应注意以下几点： （1）助剂与树脂间的相容性，通常，助剂只有与树
脂间有良好的相容性，才能使助剂长期、稳定、均 匀地存在于制品中，有效地发挥其功能，如果相容 性不好，则易发生“发汗”或“喷霜”现象。但有 时相容性不好，制品要求不高，仍然可以使用，如 填充剂与树脂间相容性极差，但只要填充剂的粒度 小，仍然能基本满足制品性能要求，当然最好用偶 联剂或表面活性剂处理，才能充分发挥其功能。
3对增塑剂的要求
作为一个理想的增塑剂，应该满足以下基本性能：
3.1与树脂有良好的相容性，一般以吸收增塑剂的量作 为相容性好坏的标准，吸收量多，则相容性好。 3.2增塑效率要高，增塑效率高是指在树脂中加入一定 量的增塑剂，使其达到某一硬度值，或某一机械强度 等物理指标时，所用的增塑剂量越少，则表示增塑效 率越高。 3.3耐久性好挥发性低迁移性小，游移性小耐抽出性好 渗出性小，
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第一章 增塑剂
❖增塑剂是塑料助剂中产量最大的一种，目前世界总产量约为 300多万吨/年，品种约有300多种，(邻苯二甲酸二辛酯 氯化 石蜡 增塑剂 邻苯二甲酸二丁酯 环氧大豆油 驱蚊油(原 油) 硬脂酸丁酯 邻苯二甲酸二乙酯 偏苯三酸三辛酯 单 脂肪酸甘油酯 油酸丁酯 邻苯二甲酸二异壬酯 癸二酸二辛 酯 己二酸二辛酯 油酸甲酯 对苯二甲酸二辛酯 磷酸 酯 癸二酸二丁酯 混合二元酸二甲酯 硬脂酸辛酯 邻苯二 甲酸二癸酯 芳烃增塑剂 邻苯二甲酸二异癸酯 邻苯二甲酸 丁苄酯 硬脂酸异辛酯 磷酸三甲酚酯 邻苯二甲酸二异丁 酯 戊二酸二仲辛酯 顺丁烯二酸二丁酯 环氧大豆油酸辛 酯 间苯二甲酸二乙酯),主要用于聚氯乙烯中，占总产量的 80%以上，其他有环氧树脂、醋酸纤维、硝酸纤维等也有少量 使用。
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3.4对热和光要稳定，在高温或日光照射下，不分 解，不变质。
3.5低温柔韧性、电绝缘性、阻燃性能、抗霉菌性 能、耐环境污染性能要良好。
3.6无色、无味、无臭、透明、无毒。 3.7价格低廉
❖ 4 增塑剂效率比值、等效用量
❖ 等效用量：弹性模量（温度为25℃，伸长率为100 ％）为6.89Mpa时，增塑剂的用量，DOP为63.5， DBP为54.0。
（5）助剂配合中的协同作用和对抗作用，在同一树脂 体系中，有时其中两种助剂会产生“协同作用”， 比单独使用一种助剂的加和发挥的效果功能大的多。 但是如配合不当，两种助剂间产生“对抗作用”， 消弱每种助剂的功能，甚至使某种助剂失去作用， 这点应特别注意，如碳黑与胺类或酚类抗氧剂并用 就会产生对抗作用。
塑料助剂 助剂是指塑料制品在成型加工及使用过程所需要 的各种辅助化学药品。它可改善塑料原料的工艺性 能，影响加工条件，提高生产效率，改进制品性能， 延长其寿命，对塑料材料的加工和使用性能的改善 有十分显著的作用。 塑料用的助剂品种很多，有十几类，从其化学结 构看，有无机物也有有机物，既有单一物，也有混 合物，有低分子物，也有高分子物，因此助剂的分 类较复杂。
❖ 效率比值：通常以邻苯二甲酸二辛酯（DOP）作 为比较标准，设值为1，其他增塑剂与其相比，称 为效率比值，效率比值愈小，则表示该增塑剂的效 率愈高（注意不要搞反了）。
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❖ 常用增塑剂的增塑效率比值
增 塑剂 癸二酸二丁酯（DBS） 邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 环氧脂肪酸二丁酯 癸二酸二辛酯（DOS） 已二酸二辛酯（DOA） 邻苯二甲酸7.9醇酯(DAP) 邻苯二甲酸二辛酯（DOP） 邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）
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❖ 第一章 增塑剂
1、增塑剂的主要作用是： 1）熔体流动性提高，易于成型加工。 2）使聚合物的模量和玻璃化温度、粘流温度降低、 耐热性降低，塑性增加，耐寒性增加、断裂伸长 率增加。
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❖ 2 增塑剂作用机理
其作用机理大致可分为两种： 一是非极性增塑剂，其主要作用是插入到高分子链之间，
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5.4按与树脂相容性分类，可分为主增塑剂、辅增塑剂 、增量增塑剂三种。主增塑剂起主要作用，与树脂 相容性好，添加量大；辅增塑剂与树脂的相容性一 般，不能单独使用，但有独特的性能；增量增塑剂 只能混入主增塑剂中使用，与树脂的相容性差，加 入的目的是为了降低成本。
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（2）助剂的耐久性，助剂的损失主要通过三条途径： 挥发、抽出和迁移。主要与助剂的 分子量大小，在 介质中的溶解度及在树脂中的溶解度有关。
（3）助剂对加工条件的适应性，某些树脂的加工条件 较苛刻，如加工温度高，此时应考虑所选助剂会否 分解，助剂对模具、设备有否腐蚀作用。
（4）制品用途对助剂的制约，不同用途的制品对助剂 的气味、毒性、电性能、耐候性、热性能等均有一 定的要求。
效率比值 0.78 0.85 0.91 0.93 0.94 0.97 1.00 1.03
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❖ 5 增塑剂品种
增塑剂的品种较多，常见的有以下几种分类方法：
5.1按化学结构分类：有邻苯二甲酸酯类、含氯增塑 剂类、烷基磺酸苯酯类、多元醇酯类、脂肪族二元 酸酯类、环氧酯类、磷酸酯类、聚合型类、偏苯三 酸酯类、其它类。 5.2按增塑剂的使用和加工性能分类：通用型、耐寒 型、耐热型、阻燃型、防霉型、防潮型、耐候型、 抗静电型、无毒型等。 5.3按增塑剂分子量的大小，可分为单体型和聚合物 型增塑剂，即单体型分子量00，属于 大分子范畴。
增大高分子链间的距离，从而消弱它们之间的范德 华力，故用量越多，则隔离作用也越大，而且小分 子易活动，易使高聚物粘度降低。 二是极性增塑剂，其主要作用是：增塑剂的极性基团与 高聚物分子的极性基团相互作用，从而削弱了高聚 物间的范德华力，因此增塑剂的效能与增塑剂的摩 尔数成正比。
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