第五章 合成材料助劑

1、如聚丙烯，是一種極易老化的合成樹脂，如聚丙烯，是一種極易老化的合成樹脂，純聚丙烯薄片在純聚丙烯薄片在150150下只需下只需0.50.5h h就脆化。就脆化。如果在樹脂中加入適量的抗氧劑和穩(wěn)定劑如果在樹脂中加入適量的抗氧劑和穩(wěn)定劑后，在同一溫度下就可經(jīng)受后，在同一溫度下就可經(jīng)受20002000h h的老化考的老化考驗，這樣就可使聚丙烯成為十分有用的通驗，這樣就可使聚丙烯成為十分有用的通用塑料。用塑料。粒徑細化表面改性助劑的毒性助劑的毒性問題已經(jīng)引起廣泛的注意，特別是添問題已經(jīng)引起廣泛的注意，特別是添加了助劑的食品和藥物包裝材料、水管、醫(yī)療器加了助劑的食品和藥物包裝材料、水管、醫(yī)療器械、玩具等塑

2、料和橡膠制品的衛(wèi)生性問題更為人械、玩具等塑料和橡膠制品的衛(wèi)生性問題更為人們所關(guān)切。們所關(guān)切。增塑劑的用量增塑劑的用量COOR1COOR2R1、R2為為C1-C13烷基或環(huán)烷基或苯基或芐基等。烷基或環(huán)烷基或苯基或芐基等。 結(jié)構(gòu)通式：結(jié)構(gòu)通式：R1OCO(CH2)nCOOR2式中式中n一般為一般為2-11，即由丙二酸至十三烷二酸。，即由丙二酸至十三烷二酸。R1、R2一般為一般為C4-C11烷基或環(huán)烷基，烷基或環(huán)烷基，R1與與R2可以相同可以相同也可以不同。也可以不同。使總碳數(shù)在使總碳數(shù)在18-26之間之間，以保證增塑，以保證增塑劑與樹脂獲得較好的相容性和低揮發(fā)性。劑與樹脂獲得較好的相容性和低揮發(fā)性

3、。 POOOOR1R2R3式中式中R1、R2、R3為烷基、鹵代烷基或芳基。為烷基、鹵代烷基或芳基。 R1COOH+R2OHR1COOR2+H2O酯化反應為比較典型的可逆反應。酯化反應為比較典型的可逆反應。如何提高酯的收率？如何提高酯的收率？ 磷磷 + + 氮系氮系 有機阻燃劑有機阻燃劑 磷磷 + + 鹵素系鹵素系 氮系氮系 鹵素系鹵素系阻燃劑阻燃劑 其它其它 硼化合物硼化合物 無機阻燃劑無機阻燃劑 三氧化二銻三氧化二銻 氫氧化鋁氫氧化鋁 其它其它 磷系磷系含環(huán)氧基化合物 無機阻燃劑添加型乙烯基衍生物阻燃劑反應型有機阻燃劑含氯化合物含羥基化合物聚合物燃燒過程示意圖聚合物燃燒過程示意圖 燃燒性能的

4、測量：氧指數(shù)法燃燒性能的測量：氧指數(shù)法阻燃劑實際上是上述各種因素阻燃劑實際上是上述各種因素綜合在一起的一個復雜的過程。綜合在一起的一個復雜的過程。 表一幾類常用阻燃劑的性能比較類型類型有機鹵系有機鹵系有機磷系有機磷系無機系無機系代表產(chǎn)代表產(chǎn)品品溴系、氯系等磷酸酯、含鹵磷酸酯等氫氧化鋁、氧化銻、無機磷化物、硼酸鋅等阻燃機阻燃機理理抑制鏈反應覆蓋作用、抑制鏈反應吸熱作用、覆蓋作用、不燃氣體的窒息作用毒性毒性放出有毒、腐蝕性氣體低毒、低腐蝕低毒、低腐蝕價格價格價格適中價格適中較低主要主要缺點缺點燃燒煙霧大、放出有毒腐蝕性氣體、燃燒多熔融揮發(fā)性大、抗水性差、阻燃性不足添加量較大，填充量高影響材料的物理

5、機械性能19981998年各國阻燃劑使用量及比例年各國阻燃劑使用量及比例 國家（使用量）國家（使用量）溴系溴系氯系氯系磷系磷系無機無機系系美國（美國（3535萬萬t t）27111248日本（日本（1818萬萬t t）433746歐洲（歐洲（4848萬萬t t）20101552研究開展新型的低毒、低煙霧、無害化、高效阻燃抑煙型阻燃劑是阻燃劑發(fā)展的重要趨勢。 OBrBrBrBrBrBrBrBrBrBrO10Br2+ cat OBrBrBrBrBrBrBrBrBrBr+ 10HBr溶劑法溶劑法將二苯醚溶于溶劑中加入催化劑，然后加入溴進行反應，將二苯醚溶于溶劑中加入催化劑，然后加入溴進行反應，反應結(jié)

6、束后過濾、洗滌干燥，即可得十溴二苯醚。常用的反應結(jié)束后過濾、洗滌干燥，即可得十溴二苯醚。常用的溶劑有二溴乙烷、二氯乙烷、二溴甲烷、四氯乙烷、四氯溶劑有二溴乙烷、二氯乙烷、二溴甲烷、四氯乙烷、四氯化碳等。化碳等。 過濾過濾 二苯醚溴/催化劑 HBr溴化溴化蒸餾溴蒸餾溴 中和中和干燥干燥產(chǎn)品NaOH水溶液 這一過程的一個重要特點是一旦氧化反應開始，將引發(fā)一個循環(huán)式的加速降解鏈反應而一直進行下去，直到使用穩(wěn)定劑終止該循環(huán)的氧化反應。 （2）抗氧化的基本作用原理）抗氧化的基本作用原理 NHN-苯基-1-萘胺（防甲）： NHN-苯基-N-環(huán)己基對苯二胺（4010）： NHNHN-異丙基-N-苯基對苯二胺

7、（4010NA）： NHNHCH3CH3N-異己基-N-苯基對苯二胺（4020） NHNHCH3CH3CH3XOHRXOHX式中R為-CH3、- CH2-、 -S- ; X為 C(CH3)3。 CH3(H3C)3COHC(CH3)3OHCH(CH3)-phn苯乙烯化苯酚（SP） (C12H25-OCO-CH2-CH2)2-S硫代二丙酸雙十八酯（DSTP）： (C18H37-OCO-CH2-CH2)2-S(1)二氧化碳發(fā)泡劑二氧化碳發(fā)泡劑。二氧化碳發(fā)泡劑有兩種，一種。二氧化碳發(fā)泡劑有兩種，一種是異氰酸酯和水反應生成二氧化碳是異氰酸酯和水反應生成二氧化碳(水發(fā)泡水發(fā)泡)作為發(fā)作為發(fā)泡劑，另一種是液體二氧化碳。泡劑，另一種是液體二氧化碳。(3)3)烴類發(fā)泡劑烴類發(fā)泡劑 用于聚氨酯發(fā)泡劑的烴類化合用于聚氨酯發(fā)泡劑的烴類化合物主要是環(huán)戊烷，特別是環(huán)戊烷的硬泡體系具物主要是環(huán)戊烷，特別是環(huán)戊烷的硬泡體系具有導熱系數(shù)較低和抗老化性能，有導熱系數(shù)較低和抗老化性能，ODPODP值為零等優(yōu)值