chapter01 添加改性

1、助劑的作用：改善成型工藝性能；助劑的作用：改善成型工藝性能； 改善制品的使用性能或降低成本。改善制品的使用性能或降低成本。第1章 塑料材料常用助劑助助劑劑的的類(lèi)類(lèi)型型改改性性功功能能抗氧劑、穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、防霉劑、驅(qū)避劑等穩(wěn)定化潤(rùn)滑劑、增塑劑、熱穩(wěn)定劑、脫脫模劑等改善加工性能增強(qiáng)劑、填充劑、偶聯(lián)劑、抗沖擊改性劑、交聯(lián)劑等改善機(jī)械性能增塑劑、發(fā)泡劑等柔軟化、輕量化增塑劑、防霧化劑、著色劑等改善表面性能和外觀阻燃劑等難燃化樹(shù)脂種類(lèi)、牌號(hào)；樹(shù)脂種類(lèi)、牌號(hào)；加工助劑以及用量；加工助劑以及用量；助劑的雙重或多重作用；助劑的雙重或多重作用；協(xié)同效應(yīng)或?qū)棺饔?；協(xié)同效應(yīng)或?qū)棺饔?；助劑最佳使用?/p>

2、圍；助劑最佳使用范圍；（1）助劑與聚合物要有良好的相容性；）助劑與聚合物要有良好的相容性；（2）助劑與加工條件要相適應(yīng)；）助劑與加工條件要相適應(yīng)；（3）助劑要有良好的耐久性；）助劑要有良好的耐久性；（4）助劑要滿(mǎn)足制品的性能要求和適應(yīng)制品使用）助劑要滿(mǎn)足制品的性能要求和適應(yīng)制品使用的環(huán)境條件；的環(huán)境條件；（5）注意助劑配合中的協(xié)同效應(yīng)和對(duì)抗作用。）注意助劑配合中的協(xié)同效應(yīng)和對(duì)抗作用。增塑劑增塑劑軟化溫度、熔融溫度和玻璃化溫度均降低；軟化溫度、熔融溫度和玻璃化溫度均降低；耐寒性、柔韌性、耐寒性、柔韌性、抗沖擊強(qiáng)度和伸長(zhǎng)抗沖擊強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率會(huì)提高。率會(huì)提高。熔體粘度減小，熔體粘度減小，流動(dòng)性增加，流

3、動(dòng)性增加，易于成型加工；易于成型加工；阻隔性、耐熱性、脆性、硬度、抗張阻隔性、耐熱性、脆性、硬度、抗張強(qiáng)度、彈性模量等均將下降；強(qiáng)度、彈性模量等均將下降；增塑劑增塑劑增塑劑增塑劑|HCH|HCCl|HCH|ClCH|HCH|HCCl|HCH|ClCH|HCH|HCCl|HCH|ClCHPVCC2 H5|-O-CH3 -CH2-C4H9-O-CH3 -CH2-C4H9 |C2 H5鄰苯二甲酸二辛酯鄰苯二甲酸二辛酯增塑劑增塑劑+ + + 增塑劑增塑劑主增塑劑輔助增塑劑增塑劑與聚合物相容性大小通用增塑劑耐寒增塑劑耐熱增塑劑耐光增塑劑增塑劑應(yīng)用性能單體型增塑劑聚合型增塑劑增塑劑分子量大小增塑劑增塑劑類(lèi)

4、別類(lèi)別優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)鄰苯二甲酸酯類(lèi)常用主增塑劑，相容性好，性能全面，價(jià)格便宜脂肪族二元酸酯類(lèi)耐寒性輔助增塑劑相容性較差，耐抽出、耐遷移性能差，價(jià)格貴磷酸酯類(lèi)主增塑劑，阻燃性，相容性良好耐寒性差環(huán)氧酯類(lèi)光、熱穩(wěn)定性，常用作耐氣候性和耐寒性輔助穩(wěn)定劑相容性差含氯增塑劑輔助增塑劑，阻燃性，價(jià)格低相容性及熱穩(wěn)定性較差聚酯類(lèi)耐久性好，不被抽出，不揮發(fā)，耐遷移，無(wú)毒相容性較差脂肪酸酯類(lèi) 輔助增塑劑，耐寒性，無(wú)毒相容性差1、鄰苯二甲酸酯類(lèi)注：CA：醋酸纖維素；CAB：醋酸丁酯纖維素；CAP：醋酸丙酯纖維素； CN：硝酸纖維素；CP：丙酸纖維素；PVCA：聚氯乙烯醋酸乙烯。增塑劑增塑劑穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑（1）抗氧

5、劑：是一類(lèi)化學(xué)物質(zhì)，在塑料中）抗氧劑：是一類(lèi)化學(xué)物質(zhì)，在塑料中添加少量抗氧劑，就能抑制或延緩聚合物在添加少量抗氧劑，就能抑制或延緩聚合物在正?；蜉^高溫度下的氧化。正?；蜉^高溫度下的氧化。 高抗氧性能；高抗氧性能； 相容性好；相容性好； 不易揮發(fā)和分解；不易揮發(fā)和分解； 耐抽出性好；耐抽出性好； 不污染制品；不污染制品； 無(wú)毒或低毒；無(wú)毒或低毒； 價(jià)格低廉；價(jià)格低廉；穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑阻礙酚類(lèi)仲芳胺類(lèi)鏈終止型抗氧劑（主抗氧劑）穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑（按抗氧劑的作用機(jī)理）：（按抗氧劑的作用機(jī)理）：亞磷酸酯類(lèi)含硫化合物氫過(guò)氧化物分解劑（輔助抗氧劑） 金屬鈍化劑金屬鈍化劑能阻止金屬催化氧化降解反應(yīng)。能阻止金屬催化氧化

6、降解反應(yīng)。穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑凡是能夠抑制光老化，延長(zhǎng)它的使用壽命的物質(zhì)都稱(chēng)為光穩(wěn)定劑。（2）光穩(wěn)定劑各種高分子材料，特別是無(wú)色透明制品，在使用過(guò)程中由于日光照射（主要是紫外線）的影響，會(huì)引發(fā)自動(dòng)氧化反應(yīng)而導(dǎo)致聚合物的降解，使制品的外觀和物理機(jī)械性能劣化，這一現(xiàn)象稱(chēng)為光老化或氣候老化。穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑分分類(lèi)類(lèi)品品種種光屏蔽劑指能夠吸收或反射紫外光的物質(zhì)。其作用就像光源和聚合物之間的一道屏障，使紫外光在射到聚合物分子之前就被吸收或反射出去，阻礙紫外線向聚合物內(nèi)部滲入。炭黑（高效，兼具抗氧劑作用）氧化鋅（價(jià)廉，耐久，無(wú)毒，用于PE、PP）二氧化鈦?zhàn)贤饩€(UV吸收劑)最普遍使用，能夠強(qiáng)烈地有選擇地吸收高能量的紫

7、外光，并通過(guò)能量再轉(zhuǎn)換，以熱能或無(wú)破壞性的低能輻射將能量釋放或消耗掉。二苯甲酮類(lèi)，苯并三唑類(lèi)，三嗪類(lèi)猝滅劑通過(guò)轉(zhuǎn)移高聚物分子吸收的紫外光而產(chǎn)生的“激發(fā)態(tài)能”防止高聚物由于光的激發(fā)而發(fā)生分解產(chǎn)生游離基，但本身對(duì)紫外線的吸收卻很低。鎳的有機(jī)化合物，應(yīng)用最廣的二價(jià)鎳的配合物或鹽。多用于薄膜和纖維，很少用于厚制品。實(shí)際使用中常和 UV吸收劑并用。自 由 基捕 獲 劑也稱(chēng)受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑。幾乎不吸收紫外光，但通過(guò)捕獲自由基、分解氫過(guò)氧化物、傳遞激發(fā)態(tài)能量等多種途徑，賦予聚合物以高度的光穩(wěn)定性。癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯苯甲酸2,2,6,6-四甲基哌啶酯穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑 分分類(lèi)類(lèi)種種

8、類(lèi)類(lèi)使使用用鹽基性鉛鹽類(lèi)帶有 PbO(鹽基)的無(wú)機(jī)酸或有要酸的鉛鹽。三鹽基性硫酸鉛，二鹽基性亞磷酸鉛，鹽基性亞硫酸鉛等耐熱性?xún)?yōu)良，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，耐氣候性、電氣絕緣性好。使制品不透明，有毒，易受硫化污染。金屬皂類(lèi)硬 脂 酸 和 月 桂 酸 的 鎘 、鋇、鉛、鈣、鎂等二價(jià)金屬鹽。硬脂酸鋇，硬脂酸鈣，月桂酸鋇等良好熱穩(wěn)定性，具潤(rùn)滑作用，但鉛、鎘毒性大，有硫化污染。不單獨(dú)使用。主要用于各種軟質(zhì)透明或半透明塑料制品。有機(jī)錫類(lèi)帶兩個(gè)烷基的有機(jī)酸或硫醇的錫鹽。二月桂 酸二丁基錫，十二硫醇 二丁基錫等高效，用量小，且有很好透明性，耐熱性突出，加工性能優(yōu)良，耐硫化污染?？蓡为?dú)作用。需要潤(rùn)滑劑較多。價(jià)格較高。常用

9、于透明塑料制品。輔 助穩(wěn)定劑環(huán)氧化合物和有機(jī)亞磷酸酯。單獨(dú)使用穩(wěn)定性很差，與金屬皂類(lèi)和有機(jī)錫并用時(shí)，有很好的協(xié)同效應(yīng)。廣泛用于軟質(zhì)聚氯乙烯透明制品中。穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑防霉劑防霉劑能夠殺滅霉菌孢子或阻止其發(fā)芽，從而起到防止霉菌生長(zhǎng)的作用。有機(jī)氯化物，有機(jī)錫化物等。如：氧化三丁基錫，五氯苯酚水揚(yáng)酸酯，五氯苯酚月桂酸酯等。潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑a. 分散性良好。分散性良好。b. 與聚合物有適當(dāng)?shù)南嗳菪耘c聚合物有適當(dāng)?shù)南嗳菪詂. 熱穩(wěn)定性良好。熱穩(wěn)定性良好。d.不損害最終產(chǎn)品的物理性質(zhì)。不損害最終產(chǎn)品的物理性質(zhì)。e. 不引起顏色漂移。不引起顏色漂移。f. 無(wú)毒性。無(wú)毒性。g. 對(duì)整個(gè)加工成本來(lái)說(shuō)是廉價(jià)的

10、。對(duì)整個(gè)加工成本來(lái)說(shuō)是廉價(jià)的。潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑高級(jí)脂肪醇、脂肪酸酯、液體石蠟等內(nèi)潤(rùn)滑劑(有限的相容性）減小聚合物分子內(nèi)摩擦。改進(jìn)塑料熔體流動(dòng)性。石蠟烴、28個(gè)C以上高級(jí)脂肪醇，PE蠟、礦物油、氟烴外潤(rùn)滑劑（很低的相容性）僅在塑料熔體表層。減小了熔體與加工設(shè)備的摩擦。潤(rùn)滑劑有不少潤(rùn)滑劑兼具內(nèi)潤(rùn)滑與外潤(rùn)滑兩種作用。如：金屬皂、脂有不少潤(rùn)滑劑兼具內(nèi)潤(rùn)滑與外潤(rùn)滑兩種作用。如：金屬皂、脂肪酸（肪酸（C18C28）。）。 硬脂酸鈣：硬脂酸鈣：C17H35COOCa0C0C17H35烴 類(lèi)液體石蠟 天然石蠟 微晶石蠟PE 蠟 氯代烴 氟代烴脂肪酸類(lèi)高級(jí)脂肪酸 羥基脂肪酸脂肪酸酰胺類(lèi)脂肪酰胺 烷撐雙脂肪酰胺酯 類(lèi)

11、脂肪酸低級(jí)醇酯和高級(jí)醇酯脂肪酸多元醇酯 脂肪酸聚乙二醇酯醇 類(lèi)高級(jí)脂肪醇 多元醇聚乙二醇或聚丙二醇金屬皂類(lèi)硬脂酸鉛復(fù)合潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑著色劑著色劑無(wú) 機(jī) 顏 料不 溶 性 顏 料色 淀 顏 料有 機(jī) 顏 料顏 料（ 固 體 微 粒 ）染 料（ 分 子 狀 態(tài) ）著 色 劑（1）分類(lèi)：）分類(lèi)：著色劑著色劑比 較 項(xiàng) 目無(wú) 機(jī) 顏 料有 機(jī) 顏 料染 料來(lái) 源天 然 或人 工 合 成人 工 合 成天 然 或人 工 合 成密 度 ,g/cm33.5-5.01.3-2.01.3-2.0有 機(jī) 溶 劑 或 聚 合物 中 溶 解 情 況不 溶 于普 通 溶 劑難 溶 或 不 溶溶在 透 明 塑 料 中（

12、 遮 蓋 力 ）不 能 成 透 明 體（ 遮 蓋 力 大 ）低 濃 度 時(shí) ，少 數(shù) 半 透 明（ 遮 蓋 力 中 等 ）透 明 體（ 遮 蓋 力 小 ）著 色 力小中 等大顏 色 和 亮 度小中 等大光 穩(wěn) 定 性強(qiáng)中 等大耐 熱 性多 在 500 度 以 上分 解160-260 度分 解125-200分 解化 學(xué) 穩(wěn) 定 性高中 等低吸 油 量小大遷 移 性小中 等大適 用 性主 要 用 于 苛 刻 條件 下 深 暗 制 品大 量 用 于 一 般 鮮艷 著 色用 于 透 明 色著色劑著色劑著色劑著色劑a. 好的耐熱性。b. 良好的光穩(wěn)定性。c. 耐酸性良好。d. 具鮮明色彩和高度的著色力。

13、e. 具有良好的分散性。f. 耐溶劑性良好。g. 不應(yīng)有粘附在加工機(jī)械表面的現(xiàn)象。填充劑與填充劑與增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑（1）填充劑：又稱(chēng)填料。使用其的主要目的）填充劑：又稱(chēng)填料。使用其的主要目的是增加制品的體積，降低成本，故又有增量劑是增加制品的體積，降低成本，故又有增量劑之稱(chēng)。之稱(chēng)。碳酸鈣，陶土，硫酸鋇，石膏粉，滑石粉，碳酸鈣，陶土，硫酸鋇，石膏粉，滑石粉，石棉粉等。石棉粉等。 填充劑與填充劑與增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑填充劑與填充劑與增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑 某些硅有機(jī)化合物處理填充劑后，可以改善某些硅有機(jī)化合物處理填充劑后，可以改善填充劑與高聚物分子間的結(jié)合，提高機(jī)械性能。填充劑與高聚物分子間的結(jié)合，提高機(jī)械性能。這種表

14、面處理劑一般稱(chēng)為偶聯(lián)劑。這種表面處理劑一般稱(chēng)為偶聯(lián)劑。偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑填充劑與填充劑與增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑硅烷類(lèi)、鈦酸酯類(lèi)、有機(jī)鉻配合物。硅烷類(lèi)、鈦酸酯類(lèi)、有機(jī)鉻配合物。碳酸鈣、陶土、硫酸鋇、石膏粉、碳酸鈣、陶土、硫酸鋇、石膏粉、滑石、石棉粉?；?、石棉粉。纖維類(lèi)及其織物玻璃纖維、棉纖纖維類(lèi)及其織物玻璃纖維、棉纖維等。維等?？轨o電劑抗靜電劑外用型內(nèi)用型使用方法陽(yáng)離子型陰離子型非離子型二性離子型高分子型半導(dǎo)體型化學(xué)結(jié)構(gòu)暫時(shí)性永久性抗靜電性通過(guò)分子中的親油基團(tuán)與塑料表面的吸附通過(guò)分子中的親油基團(tuán)與塑料表面的吸附而結(jié)合在一起，形成一層抗靜電的分子層。而結(jié)合在一起，形成一層抗靜電的分子層?？轨o電劑抗靜電劑抗靜電劑

15、抗靜電劑阻燃劑阻燃劑 磷酸酯、含鹵磷酸酯、有機(jī)鹵化物、無(wú)機(jī)類(lèi)三氧磷酸酯、含鹵磷酸酯、有機(jī)鹵化物、無(wú)機(jī)類(lèi)三氧化銻、其它金屬化物阻燃劑?；R、其它金屬化物阻燃劑。（1）分類(lèi)：）分類(lèi)：阻燃劑阻燃劑阻燃劑分解產(chǎn)物的脫水作用使有機(jī)物炭化，生阻燃劑分解產(chǎn)物的脫水作用使有機(jī)物炭化，生成的炭皮膜起到了阻燃作用。成的炭皮膜起到了阻燃作用。 阻燃劑的分解產(chǎn)物形成不揮發(fā)保護(hù)膜以阻燃。阻燃劑的分解產(chǎn)物形成不揮發(fā)保護(hù)膜以阻燃。 在有鹵化物阻燃劑存在時(shí)，其分解產(chǎn)生的在有鹵化物阻燃劑存在時(shí)，其分解產(chǎn)生的HX稀稀釋了塑料分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w從而起到阻燃作用。釋了塑料分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w從而起到阻燃作用。 含鹵素有機(jī)物產(chǎn)生的含鹵素有機(jī)物產(chǎn)生的HX是是OH自由基的捕獲體，自由基的捕獲體，從而使鏈鎖反應(yīng)終止。從而使