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时间:2019-07-03
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1、第四章合成材料助剂塑料橡胶合成纤维印染纺织等等等等助剂助剂的应用范围4.1概论助剂的类型及改性功能4.1.2助剂在合成材料加工过程中的作用助剂的作用:改善成型工艺性能;提高产品质量;改善制品的使用性能或降低成本;……§助剂与聚合物的配伍性;§助剂的耐久性;§助剂对加工条件的适应性;§助剂必须适应产品的最终用途;§助剂配合中的协同作用和相抗作用4.1.3助剂在应用中需要注意的问题(1)助剂与聚合物的配伍性配伍性,实际上是指聚合物与助剂之间的相容性以及在稳定性方面的相互影响。一般的说,助剂必须长期、稳定、均匀地存在于制品中才能发挥其应有的效能,所以通常要求所选择的助剂与聚合物有良好的配
2、伍性。如果相容性不好,助剂就容易析出。固体助剂的析出,俗称“喷霜”;液体助剂的析出,则称作“渗出”或“出汗”。助剂析出后不仅失去作用。而且影响制品的外观和手感。助剂和聚合物的相容性主要取决于它们的结构相似性对于一些无机填充剂等不溶于聚合物的助剂,由于它们与聚合物无相容性,则要求它们的粒度小、分散性好,在聚合物中是非均相分散而不会析出。助剂与聚合物配伍性的另一个重要问题是在稳定性方面的互相影响。如有些聚合物的分解产物带有酸碱性,会使一些助剂分解;也有一些助剂会加速聚合物的降解。(2)助剂的耐久性助剂的损失主要有三条途径:挥发抽出迁移。(3)助剂对加工条件的适应性加工条件对助剂的要求,
3、最主要是耐热性,即要求助剂在加热条件下不分解、不易挥发和升华。另外注意助剂对模具和加工设备的腐蚀作用的影响。(4)助剂必须适应产品的最终用途不同用途制品对所欲采用助剂的外观、气味、污染性、耐久性、电气性能、热性能、耐候性、毒性等都有一定的要求。助剂的毒性问题已经引起广泛的注意,特别是添加了助剂的食品和药物包装材料、水管、医疗器械、玩具等塑料和橡胶制品的卫生性问题更为人们所关切。(5)助剂配合中的协同作用和相抗作用一种聚合物常常同时使用多种助剂,这些助剂同处在一个聚合物体系里,彼此之间有所影响。如果配合得当,不同助剂之间常常会相互增效,即起所谓的“协同作用”。聚合物配方研究的主要目的
4、之一就是发现助剂之间的协同作用。配方选择不当,有可能产生助剂之间的“相抗作用”。4.1.4助剂发展概况国外助剂发展动向§大吨位品种趋于大型化和集中生产;§品种构成发生重大变化;§阻燃剂和填充剂迅速发展;§几个活跃的研究领域:稳定化的助剂、阻燃剂、偶联剂、硫化体系的助剂、轮胎骨架材料的粘合剂和稳定剂、加工性能的改进剂、聚合物作为助剂的应用。国内助剂发展特点§助剂生产起步晚;§助剂生产品种少;§生产布局主要在沿海城市;§助剂的生产研究正在迅速发展中。4.2增塑剂(1)定义:添加到聚合物中,能够增加其塑性、改善成型时的流动性、赋予制品柔韧性的物质。稳定 高沸点低挥发性 一定相容性4.2.
5、1概述增塑剂作用软化温度、熔融温度和玻璃化温度均降低;耐寒性、柔韧性、抗冲击强度和伸长率会提高。熔体粘度减小,流动性增加,易于成型加工;阻隔性、耐热性、脆性、硬度、抗张强度、弹性模量等均将下降;增塑作用增塑剂分类增塑剂作用方式内增塑剂外增塑剂增塑剂的应用特性通用型特殊型4.2.2增塑机理当增塑剂添加到聚合物中,或增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的引力,结果增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶度,从而使聚合物的塑性增加。
6、HCH
7、HCCl
8、HCH
9、ClCH
10、HCH
11、HCCl
12、HCH
13、ClCH
14、HCH
15、HCCl
16、HCH
17、ClCHPVCC2H5
18、-O
19、-CH3-CH2-C4H9-O-CH3-CH2-C4H9
20、C2H5邻苯二甲酸二辛酯聚合物的分子间力增塑剂分子的渗入,降低了聚合物分子间的范德华力,使高聚物分子间距离增大,借以增加制品的柔顺性。DOP对PVC增塑模式+--++--++-+--+塑化作用4.2.3对增塑剂的基本要求1增塑剂和聚合物树脂有良好的相容性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7电绝缘性能好8具有难燃性能9要求尽可能是无色、无臭、无味、无毒10耐霉菌性强11配制增塑剂糊的粘度稳定性好12良好的耐化学药品和耐污染性好13价格低廉4.2.4增塑剂的结构与增塑性能的关系(1)增塑剂与聚合物化学结构上的
21、类似性如果增塑剂与聚合物具有类似的化学结构,就能得到较好塑化效果。(2)极性部分的结构酯型结构绝大部分增塑剂都含有1-3个酯基,一般随着酯基数目的增多,相容性和透明性都会更好。极性部分还有环氧基、酮基、醚键、酰胺基、氰基和氯基等,环氧基有优良的耐热性、酮基相容性好、醚键对相容性也有改善但耐水性和耐热性差。(3)非极性部分的结构常用增塑剂,邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类等,随着直链烷基碳原子数的增加,耐寒性和耐挥发性提高,但相容性、塑化效率等相应降低。碳原子数在4-8
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