助剂

2. 助剂分类
稳定化助剂 加工助剂 功能性助剂
按功能分
高分子材料助剂 石油工业用助剂
纺织染整助剂 其他助剂
按应用对象分
3. 橡塑助剂的选择
耐久性
B
配伍性 A
选择
C 适应性
协同性 E
D 用途性
塑料加工用助剂——增塑剂
1.概念：凡添加到聚合物体系中能使其玻璃化温度降低，塑 性增加，更易于加工的助剂即为增塑剂。
有良好的相容性 9、要求尽可能是无色、无臭、
2、塑化效率高 3、低挥发性 4、耐寒性好 5、耐老化性好 6、耐久性好
无味、无毒 10、耐霉菌性好 11、配置增塑剂糊的黏度稳定性好 12、良好耐化学药品和耐污染性好
7、电结缘性好
13、价格低廉
增塑机理
1.削弱分子间作用力（范德华力和氢健） 2.降低聚合物分子链的结晶性 例：邻苯二甲酸二丁酯
低，耐久性较好，但有毒且价格较贵。
按化学结构分四类： 磷酸三烷基酯

磷酸三芳基酯

磷酸烷基芳基酯

含氯磷酸酯
特点：芳香族磷酸酯的低温性能差，而脂肪族磷酸酯 的低温性能好，但热稳定性较差，而抽出性不如芳香 族磷酸酯。
主要品种： 磷酸三苯甲酯（TCP）

磷酸三苯酯（TPP）

磷酸三丁酯（TBP、
有：（1）硫化剂（交联剂） （2）促进剂——加快硫化发应速率 （3）活性剂——可增加促进剂的活性，从而减少
促进剂的用量或缩短硫化时间，同时可提高硫化胶的 交联度。 分为两类：无机活化剂，有机活化剂
硫化剂: 用来使生胶的结构由线型转变为交联体 型结构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。
常用硫化剂有硫磺和含硫化合物，有机过氧化物， 胺类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。
（7）无毒或低毒 （8） 耐抽出、耐水解性能优良、价格低廉
品种按作用机理有：光屏蔽剂、紫外线吸收剂、淬 灭剂、自由基捕获剂，最重要是紫外线吸收剂。
橡胶
橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹 性的材料。以生胶为原料加入适量配合剂而形成 的高分子弹性体。
橡胶的组分： 橡胶是以生胶为主要成分，添加各为防老剂，能防止臭氧 降解的助剂成为抗臭氧剂，也可统称防老剂
生胶：生胶是指无配合剂、未经硫化的橡胶。按 原料来源有天然橡胶和合成橡胶。
配合剂：用来改善橡胶的某些性能。常用配合剂 有硫化剂、硫化促进剂、活化剂、填充剂、增塑 剂、防老化剂、着色剂等。
橡胶加工用助剂——硫化体系助剂
将线型高分子（如塑料橡胶）转变成体型高分子（如 弹性橡胶）的过程称为“硫化”或“交联”，凡能使 高分子化合物发生交联的助剂统称为硫化剂或交联剂。
葵二酸二丁酯（DBS）
葵二酸二辛酯（DOS）
用酯化法生产DOA的工艺
回收辛醇
己二酸↘ 烧碱液↓ 水↓
↑
辛醇 →酯化→ 中和 → 水洗 → 减压脱醇 → 压滤 →
硫酸 ↗
用途：己二酸二辛酯(DOA)的耐寒性和塑化效 率优于邻苯二甲酸酯二辛酯( DOP)
可赋予制品优良的低温柔软性，并具有一 定的光热稳定性和耐水性。DOA无毒，可用于 食品包装材料。DOA多于主增塑剂并用于耐寒 的农业用薄膜、电线、薄板、人造革、户外用 水管和冷冻食品的包装薄膜。
1、抗氧剂
作用：由于高聚物氧化是一种游离基连锁反应。 抗氧剂可以捕获活性自由基，生成非活性自由基， 从而是连锁反应终止，它还能分解氧化过程中产 生的聚合物氢过氧化物，生成非自由基产物，从 而中断连锁反应。
在橡胶工业中称为防老剂。
典型产品：抗氧剂264（BHT264）

——2.6-二叔丁基-4-甲酚
特点：一般塑化效率都较低，黏度大，加工性 和低温性都不好，但挥发性低，迁移性小，耐 油和耐肥皂水抽出，因此是很好的耐久性增塑 剂。
通常需要同邻苯二甲酸、酯类主增塑剂并用。
（7）其它增塑剂
除了上述之外，常用还有含氯化合物类、石油 酯类、柠檬酸类、偏苯三酸酯类等。
阻燃剂
能够增加塑料等高分子材料制品耐燃性的物质 即阻燃剂。
例：一缩二乙二醇79酸酯生产工艺流程：
一缩二乙二醇 收79酸及单酯
次氯酸钠
79酸 ↘ ↓
↑
↓

磷酸→ 减压酯化 →脱酸 →过滤 → 中和脱色 → 水洗
活性炭 ↗
↓

成品 ← 过滤 ← 脱水
（4）磷酸酯类
它与大多数树脂都有良好的相容性并且有显著的阻燃
性作用，即是增塑剂，又是阻燃剂，而且其挥发性较
邻苯二甲酸酯生产流程
醇 催化剂 苯酐
分水 碱液 酯化 中和
醇精馏 水
水洗 脱醇
烯、醚
高沸物
除臭
惰性气体
高真空精馏 活性炭吸附
成品
（2）脂肪醇酯类
特点：多用低温增塑剂.它与聚氯乙烯的相容性较差，故只 能用做耐寒的副增塑剂，与邻苯二甲酸酯类并用。
主要品种：
己二酸二辛酯(DOA)
壬二酸二辛酯（DOZ）
增塑剂杂质对性能的影响
有杂质易使增塑剂变色、发臭、出汗、黏度增加 等。使用于塑料或橡胶中给性能带来不良影响。
主要杂质有：水分、酸分、重金属、无机物、着 色物质、低沸组分等。
增塑剂的选择 增塑剂
一般从增塑
邻苯二甲酸二辛 酯（DOP）
剂的性能和市场 情况（包括商品 质量、供求情况、
邻苯二甲酸二异 辛酯 （DIOP）

抗氧剂2246
特点：安全、稳定、便宜、可用食品包装、塑料 和橡胶
作用机理
断链式——主抗氧剂
链终止、去除自由基
预防型或助抗型——助抗氧剂
不形成自由基中间产物，歧化 芳香胺类抗氧剂有：二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合
物及其衍生物或聚合物，可用在天然橡胶、丁苯橡胶 、 氯丁橡胶和异戊橡胶等制品中。 受阻酚类抗氧剂有：2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3 ，5-三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、四〔β-(3，5-三级丁 基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。
是增塑剂又是稳定剂，若于金属盐稳定性同时
使用，则其稳定作用更加突出。 特点：耐候性.耐寒性较好，毒性较小，但耐挥
发、耐溶剂、抽出性等较差，除环氧化油以外 的其它环氧增塑剂的抗迁移性较差。 常用三类： 环氧化油，环氧脂肪酸单酯 环氧四氢邻苯二甲酸酯
（6）聚酯类
主要指分子量在800~8000之间的饱和二元酸与 二元醇的缩聚产物，按所用的饱和二元酸又分 为戊二酸类、已二酸类、壬二酸类等。
硫化促进剂: 加快橡胶与硫化剂反应速率，缩短 硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。
常用促进剂分为无机物和有机物，有二硫化氨基 甲酸盐、黄原酸盐类、噻唑类、硫脲类和部分醛
类及醛胺类等有机物。
选择促进剂的要求：
橡胶类型 不同橡胶采用不同的硫化体系，其中包括促 进剂类型的选择与匹配
焦烧性能 促进剂对胶料的焦烧时间起决定性影响， 因此选择时必须保证胶料在普通加工中不致过早硫化
硫化胶性能 选择促进剂时，除了保证胶料的加工性 之外，更要注意满足产品使用性能的要求，可以通过 调整硫化体系来提高硫化胶的物理力学性能和耐老化 性能
硫化速度
硫化胶耐硫化返原性 橡胶导热性差，受热部位应选耐 返原性好的促进剂，免得胶料在硫化过程中出现还原 现象
活化剂：用来提高促进剂的作用。 常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。
不适用场所 温度很高或很低 防火要求高
温度很高或很低 防火要求高 电性能，耐热性 及塑化要求低于
DOP 温度很高或很低 防火要求高 电性能，耐热性 及塑化要求低 价廉产品 要求阻燃性
温度很低
做主增塑剂
塑化效率
塑化效率以邻苯二甲酸二己酯（DOP）为标准， 塑化效率为100，在达到同一柔软程度的前提下， 其它增塑剂用量与其用量的比值为相对塑化效率
（3）多元醇酯类： 主要是指由二元醇、多溶二元醇、三元醇、四
元醇与饱和脂肪酸或苯酸所生成的酯类。
按化学结构可分为： ① 二元醇脂肪酸酯：具有优良的低温性能。 ② 双季戊四醇酯：具有优良的耐热、耐老化和
耐抽出性能。
③ 二元醇（或多缩二远醇）苯甲酸酯，具有良 好的抗污染性能。
④ 甘油三乙酸酯，无毒性。

磷酸三辛酯（TOP）

磷酸二苯一辛酯（DPOP）
生产方法有两种：
①进热行法酯（化P，O用C铝l3法、）镁，、脂钛肪或醇锡和的三氧氯化氧物磷作在为低催温化液剂相。
②下冷酯法化（。P其C中l3法冷）却，的苯生酚产或成烷本基更酚低与。三氯化磷于低温
例：磷酸三（2-乙基己）酯（OP）生产工艺流程。
2、热稳定剂
塑料材料在成型加工中因摩擦、剪切等生热作用以及使 用过程中因光照射而受热等外界条件作用而发生降解， 从而使制品性能变坏甚至失去使用价值，为了抑制这些 作用须添加热稳定剂。
主要用于：PVC、氯乙烯共聚物
有五类：金属皂类、铅盐类、有机锡类、有机辅助热稳 定剂和液体复合稳定剂。
功能：


四氯化钛 氮气
三氯氧磷 ↘
↓
↓

酯化 → 减压酯化 → 置换 → 冷却
2-乙基己酯 ↗
↓
↓

氯化氢
↓
成品 ← 减压蒸馏 ← 水洗 ← 中和 ← 分解催化剂 ← 氯化钠
（5）环氧化物类
它主要是含三元环氧基的化合物，主要添加于 聚氯乙烯(PVC)材料中，它既能吸收PVC在分 解时放出的氯化氢，又能与PVC相容，所以它
阻燃剂主要含磷、卤素、硼、锑、钛、氮的有 机物和无机物。
有反应型和添加型两类。 如：十溴二苯醚等
作用机理
覆盖隔离效应
吸热效应
2
1 5
抑制，协同效应
捕捉自由基
3 4
稀释效应
稳定剂
加稳定剂的目的是防止材料老化。 老化是指塑料材料在成型加工、贮存和使用过
程中，因各种因素导致其结构变化、性能变化， 逐渐失去使用价值的现象。 引起老化影响最大的因素是光、氧和热。 所以抑制或延缓其影响的最重要方式是添加光、 氧和热稳定剂。
价格）以及制品 的性能要求等综
邻苯二甲酸二丁 酯（DOS）
合方面来考虑。
葵二酸二辛酯
环氧化油及其酯 类
氯化石蜡
适用场所 通用目的配料 要求电性能用的配料 供接触食品用的配料 要求比DOP价格低来取
代DOP
要求高柔韧性和高相容 性
挥发度比(葵二酸二丁 酯)DBS好
DBS应用的配料 用于低温电缆 与高分子量增塑剂同， 但抗萃取性能要求略低 低温性较好 要求稳定性很高 适宜的加工性能 价格低的配料 要求阻燃性好的配料
2.特点：它们通常是高沸点,较难挥发液体或低熔点固体， 一般不与橡塑材料发生化学反应。(外增塑剂)
3.分类：
1
2
3
4
相容性 主增塑剂 辅助增塑 剂 增量剂
分子结构 单体型 聚合型
功能
适用型(通 用) 专用型(特 殊功用)
化学结构 酯 环氧 含氯
理想增塑剂的要求
1、增塑剂和聚合物 8、具有难燃性能
增塑剂用量A/B=相对塑化率A/B 相对塑化率<100，效果好；反之较差
增塑剂的主要品种
1. 苯二甲酸酯类： 这类是最重要且产量和用量最大的种类，约占增塑剂总
量的80%~85%，与其他增塑剂相比，这类增塑剂具有相 溶性好且适用性广，化学性质稳定，生产工艺简单，原 料易得且成本较低的优点。属通用增塑剂，常被用做主 增塑剂。 特点：色泽浅.毒性低.电性能好.发挥性小.气味少.耐低温 等特点。 （1） 邻苯二甲酸酯类 主要品种介绍 邻苯二甲酸酯二辛酯 （DOP） 邻苯二甲酸酯二丁酯 （DBP） 邻苯二甲酸酯二庚酯 （DHP） 邻苯二甲酸酯丁基苄基酯 （BBP） 邻苯二甲酸酯二异葵酯 (DIDP) 邻苯二甲酸酯二异壬酯 （DINP）
1.终止脱氯化氢反应 2. 抑制脱氯化氢反应 3. 消除与减缓制品变色 4.防止氧化 5. 清除杂质
3、光稳定剂
光老化中最主要的是紫外线。 光稳定剂应具备条件： （1）能强烈吸收290~400nm波长范围的紫外
光 （2）与橡塑材料及其添加剂的相容性好 （3）具有良好的光稳定剂 （4）化学稳定性好 （5） 热稳定性良好 （6） 不污染制品
助剂
概述
1 定义 用于塑料、橡胶、合成纤维、涂料等众多工业生
产和加工过程中，改善其加工行为或赋予制品某 些特定功能的辅助化学品称为助剂或添加剂。 它已形成精细化工中一重要的分支，产量逐年增 加。 其中橡塑助剂中的填充剂（包括增强剂）消耗量 最大，占总量50%，其次是增塑剂，约占30%。