第8章 合成材料助剂.ppt

第一节 概 论 1?橡塑助剂的定义 在橡胶和塑料两大合成材料及其制品生产、加工、使用过程中所添加的各种辅助化学品统称为橡塑助剂或橡胶添加剂。 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%。 2.橡塑助剂分类 ３．助剂在合成材料加工过程中的作用 在加工过程中可以改善聚合物的工艺性能，影响加工条件，提高加工效率。 改进产品性能，提高使用价值和寿命。 使用举例： 聚丙烯：极易老化，加入抗氧化剂和稳定剂。 纤维染整：表面活性剂的加入，洗涤、乳化、润湿、渗透、起泡、精炼、匀染、柔软、防水、防油、防静电等作用。 丁苯橡胶：硫化促进剂　缩短硫化时间 助剂和聚合物的关系是相互依存的关系。 ４. 助剂在应用中需注意的问题 第二节 增塑剂 １、概述 （１）定义 　　凡添加到聚合物体系中，能使聚合物体系增加塑性的物质可称之为增塑剂。 　　增塑剂的主要作用是消弱聚合物分子间的次价键，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结晶性，因而也即增加了聚合物的塑性，变现为聚合物的硬度、软化温度和玻璃化温度下降。而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。 目前ＰＶＣ软制品所消耗的增塑剂约占增塑剂消耗的８０％－８５％，其余的则主要用在纤维素树脂、醋酸乙烯树脂、ＡＢＳ树脂以及橡胶中。在ＰＶＣ软制品中平均１００份树脂要添加４５－５０份增塑剂。 目前增塑剂已经发展成为一个以石油化工为基础，以邻苯二甲酸酯类为中心、多品种、大生产的化工行业，其品种和产量在塑料助剂中都局首位。 （２）分类 ２.增塑机理 增塑剂的作用机理是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，消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，从而使聚合物塑性增加。 从聚合物的玻璃化温度角度来解释。增塑剂本身的玻璃化温度越低，则其塑化物的玻璃化温度下降的效果也越好，塑化效率也越高。 1.聚合物的分子间作用力（范德华力和氢健） 2.塑化作用 例：邻苯二甲酸二丁酯 　3.理想增塑剂的要求 1)、增塑剂和聚合物树脂有良好的相溶性 相容性是增塑剂在聚合物分子链间处于稳定状态下相互掺混的性能，是作为增塑剂最主要的基本条件。 2)、塑化效率高 塑化效率是使树脂达到某一柔软程度的用量。塑化效率是一个相对比较值，通常以邻苯二甲酸二辛酯（DOP）为基准以100%模数来表示。 3)、低挥发性 是增塑剂的耐久性问题。要求挥发性越低越好。 4)、耐寒性好 耐寒性与其结构有直接关系。一般相容性好的增塑剂，耐寒性都较差；分子中带有环状结构的耐寒性也不好。以直链的亚甲基为主体的脂肪族酯类，有良好的耐寒性；烷基链越长，耐寒性越好。 5)、耐老化性好 抗老化主要是指对光、热、氧、辐射等的耐受力。一般具有直链烷基的增塑剂比较稳定，烷基支链多的增塑剂耐热性相对差一些。环氧系列增塑剂具有良好的耐候性。 6)、耐久性好 指增塑剂的挥发、抽出和迁移等的损失而引起塑料的老化。一般耐水、不耐油，易被抽出。增塑剂分子量大小影响耐挥发性。 7)、电绝缘性好 与增塑剂的结构特点有关。极性低的增塑剂化合物电绝缘性能差，因为此时聚合物分子链上的偶极自由度较大，从而使导电率增加；而分子内支链较多、塑化效率较差的增塑剂，电绝缘性较好。增塑剂的纯度影响电绝缘性。 8)、具有难燃性能 在增塑剂中，氯化石蜡、氯化脂肪酸酯和磷酸酯类都具有阻燃性，特别是磷酸酯的阻燃性很强。 9）、要求尽可能是无色、无臭、无味、无毒 一般增塑剂都具有一定的毒性。 10）、耐霉菌性好 长链的脂肪酸酯类最容易受到侵害，脂肪族二元酸酯也易受到侵害；邻苯二甲酸酯类和磷酸酯类有强的抗菌性。 11）、配制增塑剂糊的黏度稳定性好 配制聚氯乙烯增塑剂糊，是将PVC微粒分散悬浮在增塑剂介质中而配成的高粘度糊状混合物，广泛应用于人造革、纸张涂层、金属防腐、浇注制品等方面。在增塑剂糊中，增塑剂除具有增塑作用外，尚起着PVC微粒分散作用。 12）、良好耐化学药品和耐污染性好 13）、价格低廉 4. 增塑剂的结构与增塑剂性能的关系 1）增塑剂与聚合物化学结构上的类似性 如果增塑剂与聚合物具有类似的化学结构，就能得到较好的塑化效果。 2) 极性部分的酯型结构 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、透明性都更好。 3）非极性部分的亚甲基链和烷基 邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯等一般酯类增塑剂，随着直链烷基碳原子数的增加，耐寒性和耐挥发