高分子助剂第二章增塑剂

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1、高分子助剂第二章增塑剂2.1增塑剂概述起源：1868，海瓦特用樟脑增塑赛璐璐发展：1933，斯蒙用高沸点的酯来增塑硬质PVC目前开发出来的增塑剂有二千多种，商品化的就超过500多种，增塑剂占整个助剂工业超过70%的市场份额，而PVC用的增塑剂又占增塑剂的80%以上。塑料的增塑：就是在塑料中加入一种物质或在聚合物制造过程中采取一定的措施，以改变聚合物的力学性质或加工性能。2.1增塑剂概述定义：对热和化学试剂稳定的有机化合物。并能在一定范围内与聚合物相容，沸点较高，不易挥发的液体或低熔点的固体，使聚合物的可

2、塑性、柔韧性增加的物质。次价力氢键色散力分子的瞬时偶极间的作用力2.1增塑剂概述定义：对热和化学试剂稳定的有机化合物。并能在一定范围内与聚合物相容，沸点较高，不易挥发的液体或低熔点的固体，使聚合物的可塑性、柔韧性增加的物质。（提问）次价力氢键诱导力色散力分子的瞬时偶极间的作用力2.1增塑剂概述定义：对热和化学试剂稳定的有机化合物。并能在一定范围内与聚合物相容，沸点较高，不易挥发的液体或低熔点的固体，使聚合物的可塑性、柔韧性增加的物质。次价力氢键取向力色散力诱导力分子的固有偶极间的作用力增塑剂分类按增塑效率

3、（相容性）分类主增塑剂辅增塑剂按作用方式分类内增塑剂外增塑剂2.2增塑剂的作用机理润滑理论凝胶理论自由体积理论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在高分子材料中的作用就像油在两个移动的物体间起到的润滑剂作用一样，能促进在加工时高分子的大分子链之间的相互移动。小分子的增塑剂在加入之后，小分子包围大分子链，小分子容易运动，带动了大分子相对运动，减少大分子内部的抗形变，克服了大分子之间直接的相互滑动磨擦和范德华力所产生的粘附力。这一理论能解释增塑剂的加入使聚合物粘度减小，流动性增加，易于成型

4、加工，以及聚合物性质不会明显改变的原因。2.2增塑剂的作用机理润滑理论凝胶理论自由体积理论聚合物的增塑过程是使组成聚合的大分子力图分开，而大分子之间的吸引力又尽量使其聚集在一起的过程。这种“时集时开”形成一种动态平衡。在一定温度和浓度下，聚合物大分子间的“时开时集”造成分子间存在若干物理“连接点”，增塑剂的作用就是有选择地在这些“连接点”处使聚合物溶剂化，拆散或隔断物理“连接点”，并把使大分子链聚集在一起的作用力中心遮蔽起来，导致大分子间的分开。这一理论更适用于增塑剂用量较大的极性聚合物增塑。2.2增塑剂

5、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。2.3增塑剂的作用聚合物/增塑剂体系中存在的几种作用力：（1）聚合物分子与聚合物分子间的作用力；（2）增塑剂本身分子间的作用力；（3）增塑剂与聚合物分子间的作用力。非极性增塑剂的作用(隔离作用)通过聚合物－增塑剂间的溶剂化作用，增大分子间距

6、离。故其对非极性聚合物的Tg降低的数值ΔT与增塑剂的用量（体积）成正比。ΔT=BV（B-比例常数；V-增塑剂的体积分数）非极性增塑剂的作用(隔离作用)通过聚合物－增塑剂间的溶剂化作用，增大分子间距离。故其对非极性聚合物的Tg降低的数值ΔT与增塑剂的用量（体积）成正比。ΔT=BV（B-比例常数；V-增塑剂的体积分数）极性增塑剂的作用(相互作用)通过增塑剂的极性基团与聚合物的极性基团作用。增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用，代替了聚合物分子间的作用从而削弱了分子间的作用力。故Tg的降低与增塑剂的摩

7、尔数成正比。ΔT=Kn（K-比例常数；n-增塑剂的摩尔数）非极性增塑剂对极性聚合物(遮蔽作用)当非极性增塑剂加到极性聚合物时,非极性的增塑剂分子遮蔽了聚合物的极性基团,使相邻的聚合物极性基团不发生或很少发生“作用”，从而削弱聚合物分子间的作用力，达到增塑目的。增塑剂的化学结构邻苯二甲酸酯类R1,R2是C1-C13的烷基、环烷基和苯基等，R1,R2可以相同，也可以不同。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

8、的80%左右。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。对苯二甲酸二辛酯(DOTP)它与DOP相比，具有耐热、耐寒、难挥发、抗抽出、柔软性和电绝缘性能好等优点，在制品中显示优良的持久性、耐肥皂水性及低温柔软性。因其挥发性低，使用DOTP能完全满足电线电缆耐温等级要求，可广泛应用