2016聚氯乙烯總結復習知識點

1、.2016聚氯乙烯制備及應用總復習資料一、什么是高分子材料，有什么結構特點與金屬材料、無機非金屬材料得的結構與性能差別高分子是由碳、氫、氧、硅、硫等元素組成的分子量足夠高的有機化合物。 常見的分子分子量也在幾十到幾百之間。高分子物質的分子一般由幾千、幾萬甚至幾十萬個原子組成，它的分子量也就是幾萬、幾十、至以億來計算。高分子的“高”就是指它的分子量高。共同的結構特性，即都是由簡單的結構單元以重復的方式連接而成的 1、不均一性：分子量大小及分布，結晶2、結構 a. 強度：長鏈結構，每個分子都好像一條長長的線，許多分子糾集在一起，就成了一個扯不開的線團，這就是高分子化合物具有較高強度，可以作為結構材

2、料使用的根本原因。 b. 柔順性：高分子鏈在分子內旋轉作用下可采取各種可能的形態(tài)，如取不同的構象，如伸直鏈、無規(guī)線團、折疊鏈、螺旋鏈等。 c. 粘彈性高分子材料的形變與時間有關，材料變形長度隨時間的增加而增加的現象。高分子材料：分子量大：一般由數千到數百萬；單個分子鏈主要由共價鍵組成；分子鏈間作用力（范德華）很大，沒有氣態(tài)；高分子分子鏈之間互相纏結，呈無規(guī)線團狀；可塑，有彈性，強度高，粘彈性。金屬材料：金屬鍵，自由電子。導電導熱，延展性，有金屬光澤，部分硬度大。無機非金屬材料：在晶體結構上，無機非金屬的晶體結構遠比金屬復雜，并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價鍵更強的離子鍵和混合鍵。這種化

3、學鍵所特有的高鍵能、高鍵強賦予這一大類材料以高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。 二、什么叫聚氯乙烯(PVC)? 聚氯乙烯，英文名稱是：Polyvinyl chloride，簡稱PVC，是由氯乙烯單體簡稱VCM)聚合而成的高分子化合物，它的分子式是：三、PVC與國民經濟的關系化學工業(yè)、石油化工、鋁行業(yè)等作為基礎行業(yè)，其發(fā)展速度與國民經濟密切相關。而燒堿是化學工業(yè)最大、最基礎的原料，全球燒堿總量39%消費在化學工業(yè)。由于聚氯乙烯分子量的53是氯，能消耗氯堿生產中30%的氯氣，是氯堿平衡中的主要杠桿。因此

4、，聚氯乙烯對于氯堿行業(yè)、化學工業(yè)以及國民經濟的發(fā)展有著舉足輕重的地位。四、PVC的應用領域五、PVC塑鋼型材的優(yōu)點 塑鋼型材只所以能大面積的推廣適用，并逐步取代木制和鋁門窗，和它的獨特優(yōu)勢是分不開的。塑鋼門窗較之鋁和木制門窗有以下優(yōu)勢：1、價格便宜2、 色彩豐富 3、經久耐用 4、保溫性能好 5、防火性、電絕緣性 六、電石水解反應制備乙炔的主、副反應七、乙烯氧氯化法生產氯乙烯目前世界各國多采用三步法，包括乙烯直接氯化生成二氯乙烷：二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氫，裂解產生的氯化氫與乙烯、氧進行氧氯化反應生成二氯乙烷這三步反應。該工藝特點就是利用氧氯化反應來平衡裂解產生的氯化氫，使之生成可繼續(xù)裂解

5、的二線乙烷。反應式如下：八、聚氯乙烯樹脂的分類按聚合工藝路線的不同，PVC樹脂可分為三類：懸浮法樹脂(S-PVC) （suspension）；乳液法樹脂(E-PVC)（emulsion）；本體法樹脂(B-PVC) （body）懸浮法樹脂和本體法樹脂可用于硬PVC加工了；乳液法樹脂常配合增塑劑或分散劑制成糊，再用于成型加工，故稱糊樹脂。 三類樹脂的聚合工藝盡管不同，聚合反應的機理卻是相同的，所得聚合物分子結構的基本特征相同。不同之處在于樹脂顆粒的形態(tài)、相對分子質量的分布及殘留聚合反應助劑的含量等。九、懸浮聚合生產聚氯乙烯樹脂過程懸浮聚合是在立式帶有攪拌槳、有加熱及冷卻夾套的反應釜中進行的。按一定

6、加料順序，在去除氧氣于高速攪拌下，定量地將去離子水、引發(fā)劑、pH緩沖劑和分散劑加到釜中；再定量注入液態(tài)氯乙烯單體。所用引發(fā)劑屬油溶型(如過氧化二碳酸酯)，易溶于氯乙烯中。分散劑(亦稱保護膠)在水中有分散性，并與氯乙烯具良好親合性(如聚乙烯醇)。在攪拌作用下，液態(tài)氯乙烯被打碎成小液滴，液滴中溶解著引發(fā)劑分子，液滴表面包著分散劑薄層以減少液滴的凝聚。將上述配合料迅速升溫至需要的聚合溫度，并保持一定壓力使氯乙烯維持在液態(tài)，通過釜壁冷卻夾套保持物料的溫度，聚合反應就在每個單體液滴中進行。每個單體液滴中的反應，實質上是本體聚合。PVC分子在液滴中析出并聚集，當大部分單體被聚合時，反應釜中是由均勻的白色樹

7、脂顆粒與水組成的淤漿，末反應的單體包含于淤漿顆粒中。水，既是輸送物料的介質，更是傳熱介質。將淤漿排入減壓釜中，未反應的氯乙烯大部分蒸發(fā)離去，再送入離心過濾裝置除去大部水分，送入汽提塔進一步除去殘留單體和水，再經過篩和打包即可出廠。聚合釜中，使用表面張力和用量均較小的分散劑，聚合的中、后期采用高速攪拌，有利于生成體積較大、表面膨起、表皮多孔、內部疏松的樹指穎粒疏松型樹脂。使用表面張力及用量均較大的分散劑，在弱的攪拌下，只能獲得體積較小、表面凹陷、表皮細密、內部緊密的樹脂顆粒緊密型樹脂。十、本體聚合生產聚氯乙烯樹脂過程本體聚合分二步進行。首先將定量的氯乙烯與引發(fā)劑投入具有高速攪拌和夾套立式預聚釜中

8、，聚合釜的上方與冷凝器相通。 冷凝器可使蒸發(fā)的氯乙烯冷凝流回反應釜，以便能有效地維持聚合溫度。 預聚合溫度一般在62 左右，不隨樹脂牌號而變。當單體的2轉化為聚合物時，引發(fā)劑差不多都已分解起了引發(fā)作用，聚合生成的分子鏈經過一個個層次的聚集形成0.01-0.1um大小的初級粒子核。而后，隨聚合進行，初級粒子核會長大，但不會有新的初級粒子形成。幾個初級粒子核會附聚，單體轉化率為5一8時，初級粒子核的附聚體長大到l-2um，它們是具有“生長能力”的“種粒子”。將上述經預聚合得到的“種粒子”漿液泵入后聚合釜，后聚合釜與預聚釜不同之處是使用攪拌強度較低的螺帶式攪拌器。以避免“種粒子”的破碎和“種粒子”的

9、過度聚集。后聚合溫度依產品牌號選定。單體70的左右轉化成聚合物時，初級粒子長大到12um，“種粒子”長大到5l0um，“種粒子”聚集而成的樹脂顆粒的尺寸為50100um。經后聚合的物料，送入減壓、過濾、汽提裝置，使樹脂中殘留單體濃度在標準之內，便可打包、出廠。本體聚合得到樹脂顆粒內孔隙的多少與聚合溫度和轉化率有關。后聚合溫度越高(高型號樹脂)，聚合轉化率越高，則樹脂顆粒內越緊密； 本體聚合的前、后二步聚合溫度不同，因而本體法樹脂的相對分子質量分布要寬些。本體法樹脂不含分散劑，純度較高，但孔隙度較疏松型懸浮法樹脂要低，樹脂顆粒的體積也小些。十一 、乳液聚合生產聚氯乙烯樹脂過程乳液聚合與前二類聚合

10、不同，使用的是水溶性引發(fā)劑(如過硫酸鹽)和親水的表面活性劑(如烷基磺酸)為乳化劑。聚合釜中，通過強力攪拌和乳化劑的作用，使氯乙烯成為在水介質中分散的微小乳滴。引發(fā)劑分散于水與單體乳滴的界面處。 聚合反應開始于乳滴表層，擴展于乳滴內部，最終每個乳滴成為一個樹脂顆粒。聚合得到的漿液經噴霧于燥，可得到具有成糊能力的樹脂，顆粒粒徑約0.11um。 乳液法樹脂聚合中，乳滴外大量的水起到良好傳熱作用。乳滴微小，內部溫度均勻，故而相對分子質量分布較窄。由于乳液聚合物中殘留表面活性劑較多，電絕緣性較差。十二、PVC聚合反應機理 聚合反應均屬自由基聚合，含以下階段：1鏈引發(fā)形成單體自由基引發(fā)劑熱分解生成初級自由

11、基：鏈引發(fā)生成單體自由基：2.鏈增長單體自由基生長成鏈自由基Kr：鏈增長速率常數3鏈轉移與鏈終止在鏈增長的同時，也存在鏈的轉移和終止。鏈轉移的方向主要是鏈白由基向單體的轉移，生成單體自由基和一端為雙鍵的終止了的分子鏈。單體自出基可再與單體重新進行一步步的鏈增長反應。鏈自由基向單體轉移：鏈自由基分子內轉移：十三、PVC的分子結構氯乙烯為不對稱分子，分子的一端不含氯原子(稱為“頭”)，另一端含氯原子(稱為“尾”)。由于氯原子體積大，最外層電子數多，具有明顯的空間位阻效應。鏈增長時，單體分子的鍵接順序，傾向于一個單體分子的尾與另一單體分子的頭相接，以使相鄰氯原子的距離盡可能遠些。出于同樣原因，聚氯乙

12、烯分了鏈上氯原了的空間位置多處于間同立構。但是，在聚合溫度較高或聚合物料粘度較高導致傳熱不良和局部溫度偏高，或在聚合后期，聚合物絮凝，單體運動自由度受到限制，或自由度較小的鏈自由基之間偶合等情況下，也可能使PVC分子鏈上存在少量頭頭結構和全同立構部位。這些部位會阻礙PVC的結晶，破壞結晶的完善性，同時，這些部位存在使分子鏈結構改變的張力、因而也是易降解的部位。十四、相對分子質量與樹脂型號決定PVC相對分子質量的是鏈增長速度與鏈自由基向單體轉移速度的比值。若以平均聚合度戶表示，則有Kp與Ktrm的值均隨聚合溫度的升高而增大。由于鏈轉移反應的活化能更高些，聚合溫度升高會使鏈轉移速度增加得更快。因此

13、，聚合溫度越高，所得PVC樹脂的平均相對分子質量就越小。 我國技術標準規(guī)定(GB 340l-82和GB 3402-82)，懸浮法樹脂的相對分子質量和樹脂型號，以25測定濃度為0.5g/l00mL的PVC的環(huán)己酮溶液的粘度n值劃定。國外常用濃度為1g/l00mL環(huán)己酮溶液的比粘度換算成k值表示樹脂的型號。它們之間的粗略關系見表l-l。十五 PVC端雙鍵和支鏈差不多每條PVC分子鏈一端均為雙鍵：由于除PVC鏈自由基向單體轉移情，還存在鏈自由基內轉移，故而差不多每條PVC分子鏈上都有少量支鏈。聚合溫度較高時得到的高型號樹脂，其相對分子質量較小，端雙鍵和支鏈相對說來要多些。 由于PVC的降解總是從穩(wěn)定

14、性較差的端雙鍵和支化點附近開始的，所以高型號樹脂的熱穩(wěn)定性要差些。另外，聚合溫度較低時，PVC鏈構型更多取頭-尾序列和間同立構形式。所以，聚合溫度越低，所得PVC分子的對稱性和規(guī)整性越高，結晶能力越強，結晶速度越快。常用PVC樹脂的結晶度介于5-10，-75下聚合得的樹脂，其結晶度可達25%左右。十六 S-PVC樹脂中各種微觀粒子關聯圖十七 S-PVC 樹脂顆粒結構粒徑為75-250 m的白色粉末，緊密型樹脂主要由玻璃球（a）組成，乒乓球（b）在緊密型樹脂中與玻璃球共存，比玻璃球易塑化。疏松型樹脂顆粒呈棉花球狀（c）；棉花球狀樹脂顆粒由幾個顆粒組成，而不像（c）玻璃球和乒乓球是單個粒子。由幾個

15、顆粒組成的樹脂顆粒稱為“多細胞”，圖（8d）是一個更加典型的多細胞顆粒，由幾十個顆粒組成；多細胞顆粒稱為樹脂顆粒，而組成多細胞的每一個細胞稱為亞顆粒；玻璃球狀樹脂顆粒表面包裹一層厚厚的皮，看不到顆粒的內部結構（見圖10a）；乒乓球樹脂顆粒表面皮膜較薄，從顆粒表面可以看見內部結構的大的起伏（圖10b）；棉花球狀樹脂顆粒，可看見內部結構，初級粒子或附聚體清晰可見（圖10c）；十八、E-PVC 樹脂顆粒結構粒徑為50-150m的白色粉末，無皮，從表面就可看到內部的初級粒子；初級粒子未凝聚生成附聚體，始終保持圓球形結構。十九、E-PVC 樹脂顆粒形成機理VC單體，在乳化劑和氧化還原引發(fā)劑存在下，借助于

16、攪拌作用生成水乳液，并進行乳液聚合，最后生成粒徑為0.15-0.40 m的PVC膠乳；這種膠乳可直接使用，也可干燥后生成樹脂粉末后再使用。采用噴霧干燥工藝，噴霧滴里的水分蒸發(fā)后，一個霧滴里的干樹脂就收縮成一個樹脂顆粒，乳膠粒子就是初級粒子。這樣形成的樹脂顆粒外邊是沒有皮的，這里的初級粒子是圓球狀的。二十、懸浮 樹脂中“魚眼”在懸浮 PVC 塑料薄膜制品中，呈現透明圓珠狀的亮點稱之為“魚眼”。 “魚眼”的存在嚴重影響塑料制品的性能， 如薄膜制品中的“魚眼”，會降低制品的抗張強度、伸長率等機械性能；板材制品中的“魚眼”會影響制品的外觀光滑度、色澤； “魚眼”對電纜制品影響更大，不僅影響外觀， 更嚴

17、重的是影響其電性能、熱老化性能及低溫撓曲性能， “魚眼”脫落， 又會引起電擊穿事故。因此， 懸浮 PVC 塑料制品中形成“魚眼”的問題， 一直是國內外從事 PVC 生產、加工及科研工作者最關注的問題。魚眼的實質是聚合過程中條件不當所形成的，少量具有體形分子結構的特高分子量PVC，由于其吸收增塑劑的能力甚低，在正常加工條件下只能為增塑劑膨潤而不能使之塑化，但加工者所遇到的魚眼問題，并非全部屬于此類體形結構，大部分屬于可塑化的假性魚眼，此類假性魚眼是屬于分子量偏高的線型結構樹脂，其物理構型由包裝組織過于緊密所致。 魚眼的形成有多種途徑，如PVC分子量分布過寬，會造成在同一加工工藝條件下，低分子量塑

18、化快，而分子量高的分子塑化慢。如果加工條件一定，塑化慢的高分子在制品中將以假魚眼的形勢出現；引發(fā)劑分配不當，會使聚合體系中引發(fā)劑的濃度偏高，造成聚合體系局部反應過快，熱量難以及時傳出，導致局部過熱形成魚眼；引發(fā)劑選擇不當，易導致PVC交聯，形成永久“魚眼”；引發(fā)劑匹配不當，因前后反應溫度差異，易形成暫時魚眼； 如果攪拌轉速過慢，顆粒分散不均勻容易開粒。但攪拌轉速過快，攪拌剪切所形成的油滴細微發(fā)生膜破裂造成顆粒病粒。這兩種情況均容易發(fā)生大顆粒，形成暫時魚眼。聚合體系的ph值一般控制在7.0-8.5之間， 脫鹽水質量差形成魚眼 含鹽的水中離子會破壞分散劑的作用形成魚眼；在vcm中含有雜質，例如vc

19、m中氯代烴高沸物的存在，不僅影響pvc分子鏈接結構，還會對pvc有較強的溶脫作用，而降低其顆?？紫堵剩纬奢^緊密的呈球狀的顆粒。這種顆粒在加工塑化時難以塑化，形成魚眼。 一般情況下是vcm轉化率大于15%，以后再使用冷凝器，如果提前使用，因這時形成pvc顆粒不穩(wěn)定，粘接性強，會對聚合體系的形成造成沖擊，易產生大顆粒，形成魚眼 ；在超低分子質量pvc樹脂生產中，為降低反應溫度，需加入鏈轉移劑，但是一些鏈轉移劑會降低分散劑的保護作用，可能導致魚眼的形成。 二十一、PVC的缺點PVC有許多寶貴的性能，但也存在熱穩(wěn)定性差的缺點。PVC是低結晶度高聚物，玻璃化溫度在80-90。PVC在加工溫度超過 90

20、就開始分解，溫度高于 120便明顯分解，放出 HCl 氣體，顏色逐漸變深。紫外光、機械力、氧、臭氧、氯化氫以及活性金屬離子等都會大大加速PVC的分解。PVC樹脂中存在的不穩(wěn)定結構因素：支鏈，引發(fā)劑殘基，雙鍵，頭頭結構，含氧結構等，導致未添加熱穩(wěn)定劑的純 PVC樹脂無法加工應用。PVC的熱氧老化較為復雜，往往同時進行幾種化學反應。除發(fā)生脫氯化氫，還伴隨著氧化斷鏈與交聯，此外還有少量芳構化和大分子鏈斷裂生成烴的反應過程，其中分解脫氯化氫是導致 PVC 老化的主要原因。二十二、提高 PVC的熱穩(wěn)定性可從兩方面入手：一是減少聚合物分子及樹脂中的不穩(wěn)定因素（改進合成工藝或與其他單體共聚改性）。從理論上講

21、，該方法是最理想的方法，但在經濟和技術上并非實用。二是添加熱穩(wěn)定劑來提高聚合物的熱穩(wěn)定性，這一方法簡便有效，易于實施。熱穩(wěn)定劑通過以下途徑實現 PVC 的穩(wěn)定化：捕捉 PVC降解中放出的氯化氫，終止其自動催化作用；置換活潑的烯丙基氯原子；能與共軛多烯結構進行雙鍵加成反應，消除或減少制品的變色和顏色加深；鈍化具有催化脫 HCl作用的金屬離子。二十三、PVC加工熱穩(wěn)定劑鉛鹽類穩(wěn)定劑：有效成分是（Pb0)具有很強的捕捉HCl的能力，而且生成的PbCl，對PVC分子中脫HC歷促進作用，能夠有效地起到長期穩(wěn)定作用。穩(wěn)定劑中的PbO與配方中的羧酸及其鹽類(硬脂酸、硬脂酸鈣)反應生成羧酸鉛，羧酸鉛應能置換P

22、VC分子中的烯丙基氨，可以縮短出于脫HCl而產生的多烯鏈的長度。金屬皂類穩(wěn)定劑：按照金屬皂的穩(wěn)定功能可將其分為兩大類Cd、Zn類及Ba、Ca、Mg類。 1Cd、Zn類：Cd皂和Zn皂的主要功能是：(1)捕授HCI正因為Cd、Zn皂類穩(wěn)定劑能夠捕捉PVC釋放出的HCI，因而對PVC有長期穩(wěn)定作用。(2)置換烯丙基氯 如上所述 Cd皂和Zn皂通過置換烯丙基氯抑制多烯鏈的生長，使PVC穩(wěn)定，同時還生成金屬氯化物。該類金屬氯化物是路易斯酸，對PVC脫HCI有催化作用，能促進劣化。特別是ZnCl2的催化作用尤為顯著。2.Ba、Ca、Mg類：Ba皂、Ca皂、Mg皂同Zn皂、Cd皂一樣，能夠捕捉HCl，但不

23、能置換烯丙基氯。因此，單獨使用時，缺乏阻止多烯鏈成長的能力，不能抑制初期著色。不過這些穩(wěn)定劑所生成的氯化物對脫HCl無促進作用，這是其優(yōu)點。有機錫類穩(wěn)定劑：金屬錫是四價金屬因此，有機錫化合物有以下幾種結構：對PVC穩(wěn)定真正用效的是雙烷基錫。1、置換烯丙基氯： 這一作用是所有有機錫穩(wěn)定劑所共有的；2捕捉HCl：這一作用也是有機錫都具有的功能；3與雙鍵加成抑制著色： 硫醇錫鹽捕捉HCl后游離成硫醇(RSH)，硫醇可與雙鍵生穩(wěn)定化效能。4抗氧化作用：硫醇錫鹽具有分解過氧化物和捕捉游離基的效能。稀土熱穩(wěn)定劑：一般認為:稀土熱穩(wěn)定劑具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,是由于稀土元素特殊的結構造成的。稀土金屬離子有較多的

24、軌道(6456)可作為中心離子接受配位體的孤對電子,同時,稀土金屬離子有較大的離子半徑,可與無機或有機配位體通過靜電引力形成離子配鍵,這樣在外界的光、熱或其他化合物的作用下形成穩(wěn)定的絡合物。稀土金屬離子易形成穩(wěn)定的絡合物。因此,稀土金屬離子(+)與鏈上的氯原子(-)之間具有很強的配位絡合能力，-、-不再參與催化脫的反應，那么對就起到一定的穩(wěn)定作用。二十四、硬聚氯乙烯的加工性能加工性能是指塑料在加工成型過程中表現的特征的總稱。硬PVC的加工過程，通常由配料、塑化、成型和定型等步驟組成。硬 PVC的塑化、流變特性，不僅與樹脂本身有關，也與添加的改性劑、穩(wěn)定劑、潤滑利有關。一般的熱塑性聚合物，如PE

25、、PP，加工溫度總是在熔點以上。決定加工性能的主要因素是分子結構、相對分子質量及其分布。硬PVC的加工情況則比較復雜：1、PVC的熱分解傾向；2、PVC結晶的熔點很高，硬PVC的加工往往是在結晶尚未完全熔化的溫度下進行；3、聚氯乙烯樹脂內包含多個層次的粒了結構，每種粒子都有自己的結晶特點，因而有自身的解體、熔化所需要的外力和溫度條件。4、硬PVC物料中使用相當份量的多種助劑。有些助劑可進入樹脂分子之間，有些可進入樹脂中某些微粒之間，有些則只能存在于PVC與加工設備的金屬表面之間，它們均對樹脂中微粒的熔化和熔體的流變性起作用。5、硬PVC加工可使用多種設備，在不同的設備中，物料的塑化過程經常是不

26、同的。二十五、PVC密煉機加工性能分析 在選定混煉室溫度后，保持混煉過程的溫度基本不變。測試得到轉矩時間曲線，如圖干混料被壓入混煉室，儀器開到規(guī)定轉速時，曲線出現一個尖銳的轉矩峰，A點；隨料溫升高逐漸接近混煉預設溫度，樹脂軟化，空氣被排出，轉矩減小到B點；由于熱和剪切作用，樹脂顆粒破碎，顆粒內的微粒從表層開始塑化，物料粘度逐漸增加，轉矩迅速升高到C點，C點對應的峰為塑化峰；隨著塑化后物料內部殘留空氣排除，物料中各處溫度趨于一致，熔體結構逐漸均勻，轉矩逐漸降低達到相對穩(wěn)定的D點。經過長時間混煉，PVC大量分解，到穩(wěn)定劑喪失作用時，物料分解并交聯，顏色由黃變褐，轉矩從E點迅速開高。二十六、PVC加

27、工潤滑劑的作用1、避免硬PVC物料塑化后粘附金屬；2、降低加工設備的載荷；3、改善熔體的流動性、避免剪切過熱，PVC的分解；4、獲得高的制品產量又不形成熔體缺陷和熔體破裂。盡管潤滑劑的用量僅l2份，往往只要有0.2份的變化，就明顯影響PVC的塑化行為，進而影響制品的性能。潤滑劑的種類和用量是配方設計的關鍵。二十七、潤滑劑的分類按潤滑劑的功能：內潤滑劑、外潤滑劑以及兼具內、外潤滑功能的內、外潤滑劑。內潤滑劑是指熔化后能夠滲入PVC微粒內分子鏈之間，減小PVC分子間作用力，促進各層次微粒熔化、樹脂塑化，降低熔體粘度的助劑；外潤滑劑是指助劑熔化后不能進入PVC分子之間，只能分布于PVC微粒之間和PV

28、C熔體與加工設備金屬壁之間，推遲塑化，降低粘附金屬傾向，并不能降低熔體粘度的助劑；內、外潤滑劑是指助劑的分子有部分可進入PVC分子鏈段之間(或溫度較高時可進入PVC分子之間)、其余部分不能進入PVC分子鏈段之間，因而兼具兩種功能的助劑。二十八、潤滑劑的性質按潤滑劑與PVC的相容性來說，內潤滑劑與PVC有較好的相容性，外潤滑劑與PVC相容性較差。在內潤滑劑與外潤滑劑之間并無截然可分的界限。按“相似相溶”原則，潤滑劑分子中極性基閉，如：-0H(羥基)、-NH2(胺基)、-COOR(酯基)等，在分子結構上占的位置越多，或占相對分子質量的比重越大，則此種潤滑劑分子的極性就越高，與PVC的相容性就越好。

29、反之，潤滑劑分子中非極性基團，在分子中占的比重越大，則此種潤滑劑分子的極性就越低，與PVC的相容性就越差。另外，在極性基團占相對分子質量比重相同時，潤滑劑的相對分子質量越小，則與PVC的相容性越好。從潤滑劑對制品性能的影響來看，內潤滑劑可使PVC的玻璃化溫度(Tg)改變，外潤滑劑不使PVC的玻璃化溫度明顯改變。少量內潤滑劑或內、外潤滑劑不影響制品的透明度，外潤滑劑則影響制品的透明度。增塑劑與PVC也有良好的相容性。其與內潤滑劑的區(qū)別在于：增塑劑在PVC中的容留量較高，用量較高時(如高于5份)不會析出，內潤滑劑用量較高時會析出。增塑劑更明顯地降低制品的強度。按助劑與PVC的相容性定義：增塑劑在P

30、VC的Tg以下也與PVC相容，內潤滑劑在Tg 以上才與PVC相容，外潤滑劑在 Tg以上乃至PVC的粘流溫度也與PVC不相容。二十九、各類潤滑劑 聚乙烯蠟：分子量15005000的乙烯聚合物統(tǒng)稱聚乙烯蠟。聚乙烯蠟的外潤滑作用很強。由于分子中無極性基團，較石蠟的相對分子質量大、熔點高、低揮發(fā)性，即使在很高的加工溫度和剪切速率下也有明顯潤滑作用。部分氧化聚乙烯蠟，雖然含少量極性基團，仍與PVC不相容，在樹脂微粒之間分散性較未氧化聚乙烯蠟要好； 聚乙烯蠟潤滑效率很高，可在擠出、壓延、注塑成型中使用， 一般用量在0.2份；剪切速率或料溫很高時，用量可達0.5-0.6份。石蠟：石蠟是直鏈烷烴的混合物。我國

31、按其熔點，分成52、54 、 56、58 等牌號。石蠟不含極性基團，屬典型的外潤滑劑。由于石蠟的熔點低、熔體粘度小、易蒸發(fā)，只能在較窄的溫度范圍起潤滑作用。選擇高熔點石脂，如美國常用165F蠟(熔點71-73 )，與氧化聚乙烯蠟、脂肪酸皂類并用，有益于加強潤滑效果，降低揮發(fā)性。脂肪酸皂：分子式為： ，M表示金屬離子。常用的品種如：硬脂酸鉛、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇(x17)等。分子中一C00M為極性基團， 為非極性基團；非極性基團較多（x17）的高級脂肪酸皂的外潤滑性強于x值較低的低級脂肪酸。脂肪酸：用作潤滑劑的脂肪酸多是不含雙鍵的飽和脂肪酸為極性基團，極性強于脂肪醇。然而脂肪醇是內潤滑劑，高級脂肪

32、酸卻以外潤滑作用為主，可歸于外潤滑劑或內、外潤滑別。脂肪酸的外潤滑性較強的原因被認為是分子間通過氫鍵的締合：l5 酯類與醇類潤滑劑：高級脂肪醇，與高級脂肪酸的酯常被歸入內潤滑劑或內、外潤滑劑，化學組成對潤滑性影響的典型例子：l 鄰苯二甲酸酯l 鄰苯二甲酸辛酯（R基含8個碳原子）是最常用的增塑劑l 鄰苯二甲酸二硬脂醇酯（R基含17個碳原子）為內潤滑劑l 鄰苯二甲酸二褐煤醇酯（R基含24個碳原子）為外潤滑劑三十、光穩(wěn)定劑UV穩(wěn)定劑)是一類對光致降解的物理和化學過程能起到一定抑制作用的化合物。按照光化學第一定律、物質只有吸收光才能發(fā)生光化學反應，聚烯烴及PVC等不吸收290nm以上波長的太陽光，理應

33、不引起光化學反應。實際上，PVC在合成或加工過程中能產生能吸收紫外線的化學基團(如烯丙基氯，氯化烯基酮及氫過氧化物等)，從而引起光降解。根據光穩(wěn)定劑的作用機理，將其分為紫外線吸收劑、焠滅劑和清除劑等。紫外線吸收劑的作用是吸收太陽光中有害的紫外線、 在分子內將其能量轉換成為無害的熱能、熒光或磷光，從而防止聚合物中的發(fā)色團吸收紫外線能量而發(fā)生激變。主要有：二苯甲酮類，苯并三唑類，如：UV-9，2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮，光屏蔽劑的作用是在破壞性的光輻射到聚合物表面前對其吸收、或限制這些輻射線對聚合物的穿透；這類屏蔽劑有：TiO2和炭黑； TiO2能反射或折射大部分可見光，并能完全吸收波長小于41

34、0nm的紫外光，炭黑幾乎能全部吸收可見光，強烈地反射紫外光；應注意：炭黑作為光穩(wěn)定劑使用時，不宜與胺類抗氧劑并用，兩者有對抗效應；而與含硫類抗氧劑并用則有協(xié)同效應。l 焠滅劑(Q) 可接受聚合物中發(fā)色團(K)所吸收的能量并消耗，從而抑制聚合物降解。清除劑：把降解初期所形成的自由基清除和終止。三十一、抗氧劑抗氧劑是一類抑制或延緩聚合物降解的物質。根據抑制氧化降解的機理，它可分為主抗氧劑和輔助抗氧劑兩類。 (1)主抗氧劑是能與自由基（R-和RCOO-）反應、中斷鏈增長反應而使鏈終止的物質，又稱鏈終止型抗氧劑，這類抗氧劑主要有受阻酚和仲胺類， 這兩類抗氧劑將其活潑氫(N-H，O-H)給予自由基。特別

35、是過氧化物的自由基：(2)輔助抗氧劑是能抑制或減緩引發(fā)過程中自由基形成的物質，又稱為預防型抗氧劑。主要有機亞磷酸酯類和硫醚類。功能是分解過氧化物。三十二、 生物殺傷劑生物殺傷劑是能抗御微生物對聚合物和添加劑(如增塑劑)侵蝕的物質。微生物在塑料制品表面生長而產生黑斑、紅色污點、甚至變脆、龜裂和破壞。在增塑PVC中更加突出。微生物侵蝕的不是PVC樹脂本身而是增塑劑。要嚴格控制含量；與人體皮膚長期直接接觸的、與飲用水或食品等接觸的制品，除非不可避免的特殊情況，一般不使用生物殺傷劑。三十三、加工改進劑凡是有助將塑料做成特定的形狀或者能加速加工過程的物質：潤滑劑，加工助劑，脫模劑，增稠劑和降粘劑等：1 潤滑劑：將潤滑劑加入PVC中，在熔化前降低樹脂粒子之間摩擦，熔化后降低樹脂分子之間摩擦，以及降低熔體與加工設備之間的粘附。實際上這些功能是：減少摩擦生熱來推遲熔化以達到最佳點、降低熔化后的熔體粘度以促進流動，以及防止樹脂與金屬設備表面的粘著。2加工助劑：PVC用加工助劑是一類高分子材料，當用少量(1-5份)加至PVC中時，能顯著改進PVC樹脂的加工性能，而不致嚴重損害其他性能。與增塑劑或潤滑劑不同、與PVC高度相容而且相對分子質量很高( 為(1-2)X1052.5X106/mol)。無皮層的粉末，在成型過程中受到熱和混合作用，先軟化而將周圍的樹脂顆粒緊密地粘合