4合成材料助剂

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1、第四章合成材料加工助剂4」概论为改善工艺条件，提高产品质量或赋予产品某种特性而加入的辅助化学品称为助剂。在合成树脂生产过程中添加的助剂，如引发剂、终止剂、乳化剂、分散剂等称为合成助剂，而将树脂或生胶加工成制品的过程中添加的助剂称为加工助剂，本章介绍加工助剂。一、助剂的分类和作用1、防老化作用的助剂作用是防止或延缓聚合物在贮存、加工和使用过程屮，由于光、热、氧、微生物和机械疲劳等因索影响而引起的老化.2、改善机械性能的助剂作用是改善聚合物材料的抗张强度、硬度、刚性、抗冲击强度等性能，提高其柔韧性，包括交联剂（橡胶中称硫化剂）、填充剂、偶联剂、抗冲击剂等。这类助

2、剂主要包括抗氧化剂（橡胶称防老剂）、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂等。3、改善加工性能的助剂作用是降低聚合物的内外摩擦力，改善聚合物加工成型时的流动性，可塑性及脱模性，使加工过程更易进行，这类助剂有润滑剂、脱模剂、软化剂等。4、柔软化和轻质化助剂主要是增塑剂和发泡剂。5、改善表面性能和外观的助剂如防止制品在加工及使用过程中产生静电危害的抗静电剂、防雾滴剂及着色剂。6、阻燃剂防止聚合物燃烧所加的助剂，包括抑制材料燃烧时产生大量烟雾的发烟抑制剂。二、影响助剂应用效果的主要因素1、助剂与聚合物的配伍性配伍性指助剂与聚合物之间的相容性及在稳定性方面的相互影响。助剂必须均

3、匀地分布于聚合物Z中才能发挥其功效，要求二者Z间要冇较好的持久的相容性，否则助剂将从聚合物中析出（固体助剂析出称为喷霜，液体助剂析出称为出汗）而影响功效，同时又影响制品外观、手感。助剂与聚合物的相容性主要取决于结构的相似性，相似相容。2、助剂的耐久性助剂的耐久性指在聚合物加工、使用过程中，其损失应该较少，助剂的损失主要冇三条途径：挥发、被萃取和迁移。如分子量大的不易挥发。被萃取与助剂在不同介质中的溶解度直接相关，要据制品的使用环境来选择适当的助剂，制品与某种液体相接触时，助剂在该溶液中溶解度越高，被萃取的可能性越大；如装煤油的制品不宜采用邻苯二甲酸二辛酯。迁

4、移是指助剂由聚合物内部向邻近固体物品的传移。3、助剂对加工条件的适应性主要是耐热性，要求助剂在加工温度下不分解、不挥发、不升华、对加工设备或模具无腐蚀。如有毒的助剂绝对不允许应用于接触食品、药品及儿童玩具等制品。5、助剂Z间的协同作用和相抗作用一种助剂的存在使另一助剂作用增强称Z为血同作用，反之称为相抗作用。4、助剂必须适应产品的最终用途4.2增塑剂增槊•剂是能使聚合物塑性（可蜩性、柔韧性、膨胀性）增强的物质。4.2.1增塑剂的分类：1、按相容性的差异分类，可分为主增塑剂和辅助增塑剂。凡是能和树脂充分相容的称主增塑剂，它们不仅能进入分子链的无定型区，也能插入

5、分子链的结晶区。（结晶：链状分子从卷绕和杂乱的状态变成紧密折叠成行的冇规则状态）。辅助增塑剂一般只能进入树脂的无定型区。2、按作用方式分类可分为内增塑剂和外增塑剂。内增塑剂是在聚合过程中加入的第二单体，与原单体进行共聚，对聚合物进行改性，它的加入降低了聚合物分子链的结晶度，降低了其规整性，使分子间移动性增强，塑性提高。外增塑剂是在塑料成型的配料过程中加入的，它可以增大分子之间的距离以降低树脂分子之间的引力，外增塑剂一般是高沸点难挥发的液体或低熔点的固体，和聚合物的相互作用主耍是升温时的溶胀作用，一般说的增塑剂都是外增塑剂。4、按应用特性分类分为通用型和特殊型

6、增塑剂。通用型性能比较全面，但没有特殊性能，主要是邻苯二卬酸酯类；特殊型增塑剂除具冇增塑作用外，往往还有其它特殊功效，如阻燃型、耐寒型等。5、按化学结构分类后面增塑剂的品种即按此方法分类。3、按分子量的差异分类可分为单体型和聚合型。4.2.2增塑机理机理：当增塑剂添加到聚合物中时，它插入聚合物的分子链之间，削弱了聚合物分子链间的引力，增加了分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶度，从而使其塑性增强。影响聚合物塑性的因素：1、聚合物的分子间力聚合物分子间存在范德华力。其作用范围在几十个纳米以内，当聚合物分了内存在・OH、・NH2等基团时会形成氢键，范徳华力和

7、氢键阻碍了分子链间的相对运动，影响其塑性。2、令*牧J白勺卑^晶结晶度越高，其塑性越差，增塑剂分子插入结晶区比插入非结晶区要困难的多。4.2.6增塑剂的主要品种1、苯二甲酸酯类是工业增塑剂中最垂耍的品种，占增塑剂耗量的80%以上。(1)邻苯二甲酸酯结构：CCOR1OOR2OR1、R2为C1〜C13的烷基、坏烷基、苯基、节基最重要的代表产品是DOP,邻苯二甲酸二辛酯。邻苯二甲酸二辛酯的生产工艺:1＞间歇法：苯SF辛醇硫酸活性炭酯化中和冷凝醇水分离水水洗脱醇压滤成品稀醇脱水回收辛醇磁醇水F醇珍化液脱脱产辛辻ST-醇酸酯续化性洗续和洗碱续醇滤收2.苯辛硫单连酯酸水

8、连屮水水纯水连稀压回⑵对苯二甲酸酣和间苯二甲酸酯对苯