塑料原料与助剂

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邻苯二甲酸二仲辛酯（DCP）：与DAP相近。 邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）：挥发性、萃出性和游移 性均小，电性能好，一般与低温型增塑剂并用。 邻苯二甲酸二壬酯（DNP）：性能基本与DOP相似,其增 塑效率大于DOP，但挥发性及被水抽出性比DOP低，在高 温下具有较好的耐久性，但低温性能差。
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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。
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。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、发泡剂等。
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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。
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常用增塑剂的增塑效率比值
增 塑剂 效率比值
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） 邻苯二甲酸二烯丙酯 (DAP) 邻苯二甲酸二辛酯（DOP） 邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）
0.78
0.85 0.91 0.93 0.94 0.97 1.00 1.03
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6.3. 磷酸酯类 磷酸酯类是相容性最好的主增塑剂，具有阻燃性，有毒。 磷酸三甲苯酯（TCP）；无色液体，比重1.162(25℃）,是重 要的主增塑剂,阻燃、耐水、防霉、耐抽出性好，低温性能差， 有毒，配合耐低温型增塑剂较好，常用于电缆，人造革、板材 中。 磷酸三苯酯（TPP）：相容性好，阻燃性能好，耐寒性差， 用于电线电缆。 磷酸三辛酯（TOP）：耐候性和相容性好，挥发性大，有迁 移性，加工性差，常与DOP并用。
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邻苯二甲酸二丁酯（DBP）：比重1.045(25℃时)，沸点 335℃，无色油状液体，微溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机 溶剂。广泛用于PVC中，相容性好，柔软性好，低温性能 好，缺点是挥发性大，被水的抽出性较大，一般与DOP配 合使用。 邻苯二甲酸丁卞酯（BBP）：相容性及成型性好，耐污染、 耐油，耐光、热稳定性好。有用BBP和邻苯二甲酸二卞酯混 合，作成BD增塑剂，其耐污染能力极好。 邻苯二甲酸二丙烯酯（DAP）：低温性能，光热稳定性与 DOP相似，其他略低些，电性能差些。
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6.5 环氧酯类
环氧酯类增塑剂在聚氯乙烯配方中，除了作增塑剂外，还可 兼作热稳定剂。 环氧大豆油（ESO）：浅黄色油状液体，是辅助增塑剂兼稳 定剂，有良好的热、光稳定作用，低温柔韧性好，挥发性低， 抗抽出性能好，无毒，用量一般控制在增塑剂总量的三分之 一，常用于透明制品，其化学成分复杂，是甘油脂肪酸酯混 合物，与树脂的相容性较差。 环氧硬脂酸辛酯（ED3）：也叫作环氧脂肪酸辛酯，为浅黄 色油状液体，是优良的辅助增塑剂兼稳定剂，热稳定性和耐 候性优良、耐低温性、耐挥发、耐抽出性好，常用于农用薄 膜、塑料糊。
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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。
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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， 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
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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。
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第一章 增塑剂
1 增塑剂的主要作用 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 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， 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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6 常见增塑剂品种 按化学结构分类常用增塑剂品种与性能 6.1.邻苯二甲酸酯类 邻苯二甲酸酯类具有较为理想的工作特性，成本较低，品种 多，产量大，其产量占增塑剂总产量的80%左右，常作为主增 塑剂来使用。 邻苯二甲酸二辛酯（DOP）：在我国约占增塑剂总量的45%， 无色液体，比重为0.986（20℃），沸点387℃，不溶于水，易溶 于乙醇、乙醚等，与许多高聚物相容，能符合大多数通用塑料 的要求。其光热稳定性好，电性能良好，挥发性小，低温柔软 性好，抽出性低，综合性能好。
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6.4 烷基磺酸苯酯
烷基磺酸苯酯，也叫石油酯（M-50或T-50），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。
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癸二酸二辛酯（DOS）：淡草黄色液体，比重0.910 （25℃），沸点270℃，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯 等有机溶剂。与聚氯乙烯的相容性较差，耐低温性能良 好，挥发性低，能在较高温度下安全加工，电绝缘性能 好，耐热、光性能好，但易迁移，易被烃类所抽出。除 作耐寒增塑剂外，还可用作发动机润滑油。 以上三种一般均与DOP并用较好
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6.2.脂肪族二元酸酯类 脂肪族二元酸酯类增塑剂，是一种低温柔软性好的辅助增塑 剂，其与聚氯乙烯的相容性差。 已二酸二辛酯（DOA）：无色或略有颜色液体，比重 0.921~0.924（25℃），沸点210℃，是良好的耐低温增塑剂， 但相容性较差，有一定的耐热、光性能，润滑性能好，制品手 感良好。 壬二酸二辛酯（DOZ）：无色液体，比重0.918(25℃),沸点 376℃,相容性较差,耐低温性能优异，挥发性很低，耐热、光、 绝缘性能好，价格较贵，适于作薄膜、板材、塑料糊。
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环氧油酸丁酯（EBST）：或叫环氧十八酸丁酯，或叫环氧硬 脂酸丁酯，油状液体，分子量348~356，比重0.9，碘值小于6。 为聚氯乙烯的耐热型和耐寒型增塑剂，耐寒性比DOA好，而且 挥发性较低，其他性能良好，相容性好，增塑效率高，适用于 低温农业透明薄膜、人造革等，还具有一定的润滑性，可改善 配合料的操作性能，一般添加量为5~10%。 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。
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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。 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。
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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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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。 5.5 按添加方式分类，可分为外增塑剂和内增塑剂，通常所 用的即为外增塑剂，指在配料过程中加入；而内增塑剂 是在树脂合成中，作为共聚单体加进的，以化学键结合 到树脂上面。
塑料原料与助剂
参考书
参考书：
1.塑料原料与助剂 2.塑料工业 科技出版社 段予忠 石油化学出版社 上海合成树脂研究所 化工出版社
3.合成树脂及塑料手册 化工部科技情报所
4.橡胶塑料加工助剂 15.塑料加工技术应用手册 机械出版社 李祖德
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塑料助剂
助剂是指塑料制品在成型加工过程所需要的各种辅助化 学药品。是塑料加工的要素之一，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。
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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，即单体型分子量多在200~600之间，是小分子型；而聚 合物型平均分子量为1000~8000，属于大分子范畴。