第三章合成材料助劑

第三章合成材料助劑第1頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、概論1、定義

合成材料助劑是在產(chǎn)品的生產(chǎn)與加工過(guò)程中添加，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量或賦與產(chǎn)品某種特性的化學(xué)品。2、分類(1)、抗老化助劑，如抗氧劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、防霉劑等。(2)、改善機(jī)械性能的助劑，如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑。第2頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)、改善加工性能的助劑，如潤(rùn)滑劑、脫模劑、軟化劑。(4)、柔軟劑，如增塑劑。(5)、改進(jìn)表面性能的助劑，如防霧滴劑、柔軟劑。(6)、阻燃劑。

第3頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、增塑劑(plasticizer)1、定義增塑劑是削弱聚合物分子間的次階鍵，即范德華力，增強(qiáng)分子間的移動(dòng)性，降低分子鏈的結(jié)晶性，從而提高聚合物的塑性的化學(xué)品。2、分類增塑劑分為鄰苯二甲酸酯、脂肪酸二元醇酯、多元醇脂肪酸酯、磷酸酯、偏苯三酸酯、烷基磺酸酯、聚酯、環(huán)氧酯、檸檬酸酯、含氯化合物等。..\合成材料助劑\zsj.ppt第4頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、產(chǎn)品介紹

1)鄰苯二甲酸酯diesterphthalate?鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP)

diisooctylphthalate第5頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?鄰苯二甲酸二正辛酯(DOP即Dioctylphthalate）除上述外尚有：鄰苯二甲酸二丁酯(dibutylphthalate)、鄰苯二甲酸二壬酯(dinonylphthalate)、對(duì)苯二甲酸二異辛酯（dioctylterephthalate)、間苯二甲酸二辛酯(dioctylisophthalate)等。第6頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2)脂肪酸二元醇酯

?已二酸二辛酯(DOA)(dioctyladipate)

?己二酸二異癸酯(DIDA)(diisosebacatyladipate)

?癸二酸二丁酯(DBS)(dibutylsebacate)

?癸二酸二辛酯(DOS)(dioctylsebacate)第7頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3)磷酸酯?磷酸三丁酯(TBP)(tributylphosphate)?磷酸三苯酯(TPP)(triphenylphosphate)?磷酸三甲苯酯(TCP)(tritolylphosphate)?磷酸二苯一辛酯(DPOP)(diphenyloctylphosphate)第8頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4)環(huán)氧化物

a)環(huán)氧化大豆油b)環(huán)氧脂肪酸單酯

?環(huán)氧硬酯酸丁酯：第9頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?環(huán)氧硬酯酸辛酯c)環(huán)氧四氫鄰苯二甲酸酐第10頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4)環(huán)氧化-1,2-聚丁二烯5)多元醇脂肪酸酯

?二元醇脂肪酸酯第11頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?季戊四醇脂肪酸酯第12頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?多元醇苯甲酸酯6)含氯化合物

a)氯化石蠟氯化物有較好的電絕緣性、耐燃性，成本低。

第13頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月b)氯化硬脂酸酯另外還有氯化甲氧基油酸丁酯第14頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7)聚酯

?二元醇與二元酸縮聚物?一元醇封端''''''?一元酸封端'''''第15頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8)檸檬酸酯

用于食品包裝、醫(yī)療器具、兒童玩具。其羥基可乙?；忾]第16頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、應(yīng)用聚氯乙烯中的應(yīng)用品種增塑劑用量%

硬質(zhì)PVC10

半硬質(zhì)PVC10~30

軟質(zhì)PVC>30

人造革50

壁紙45

電線33第17頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、抗氧劑(antioxidant)1、定義

防止或延緩高分子材料發(fā)黃、脆化、開(kāi)裂等老化現(xiàn)象的化學(xué)品稱抗氧劑。2、降解機(jī)理??第18頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月????????第19頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、抗氧劑作用機(jī)理抗氧劑以AH表示，作用如下：?++??++?鏈終止型

?自由基捕獲型+?+??第20頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月+????第21頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?電子給與體

RO2?+Co2+RO2:Co3+-?氫給予體???第22頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月??第23頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月???第24頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月輔助抗氧劑

?硫化物(消除過(guò)氧化物)

ROOH+2R'SHROH+R'SSR'+H2OR'SSR'+2ROOH2ROH+R'SR'+SO2亞磷酸酯亞磷酸酯氧化變成磷酸酯

P(OR')3+ROOHROH+(R'O)3P=O第25頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、產(chǎn)品介紹胺類抗氧劑?防老劑A(N-苯基-1-萘胺)250°C?防老劑D(N-苯基-2-萘胺)第26頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?防老劑OD第27頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?防老劑H(N，N‘-二苯基對(duì)苯二胺)280~300°C0.686MPa?防老劑DNP(N，N‘-二--萘基對(duì)苯二胺)第28頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?防老劑288第29頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?醛胺縮合物(如防老劑AP)甲酸第30頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?酮胺縮合物(防老劑124)第31頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月酚類抗氧劑烷基單酚

?抗氧劑264：第32頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?抗氧劑1076烷基多酚

?抗氧劑2246：第33頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

?抗氧劑CA[1,1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷]第34頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三嗪阻礙酚抗氧劑

抗氧劑STA-1：第35頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月硫代雙酚

*抗氧劑300[4,4‘-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)第36頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月*抗氧劑2246-S第37頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、金屬離子鈍化劑

金屬離子對(duì)自由基的自動(dòng)氧化具有較強(qiáng)的催化作用，所以重金屬離子的存在能加速高分子材料的熱氧老化。金屬離子的催化氧化順序?yàn)椋篊o>Cu>Fe>V?Ni>TiCaAgZn>Al>Mg

Cd>BaSr第38頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月金屬離子能分解氫過(guò)氧化物：ROOH+Mn+RO?+M(n+1)++OH–ROOH+M(n+1)+RO2?+Mn++H+

即低價(jià)態(tài)金屬離子被氧化產(chǎn)生RO?，高價(jià)態(tài)金屬離子被還原產(chǎn)生RO2?，金屬離子在其中循環(huán)。

第39頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

金屬離子鈍化劑與金屬離子形成穩(wěn)定的配合物，防止與氫過(guò)氧化物作用。N-水楊叉-N‘-水楊酰肼第40頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月N，N‘-二乙酰基已二酰肼1,2-雙[-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙基酰]肼第41頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1,2-雙(2-羥基苯甲酰)肼6、抗氧劑的發(fā)展1)胺類大多胺類抗氧劑有毒，最近開(kāi)發(fā)了低毒胺抗氧劑，如下例產(chǎn)品基本無(wú)毒。第42頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2-羥基1,3雙[對(duì)(2-萘胺基)苯氧基]丙烷2-羥基1,3雙(對(duì)苯胺基苯氧基)丙烷第43頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二甲基雙[對(duì)(2-萘胺基)苯氧基]硅烷二甲基雙(對(duì)苯胺基苯氧基)硅烷第44頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2)酚類Ciba公司生產(chǎn)的Irganox259第45頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氰胺公司Cyanox1790第46頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月孟山都公司的Modanox2600(聚合硫代雙酚)第47頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3)含磷抗氧劑瑞士Sandos公司的SandostabP-EPQ第48頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Ciba公司的Irganox1093和Irganox1222第49頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、熱穩(wěn)定劑(heatstabilixer)防止高分子材料在加工、貯存與使用過(guò)程中因受熱發(fā)生熱降解而產(chǎn)生小分子(如氯化氫、氨、水等)的化學(xué)品稱熱穩(wěn)定劑。第50頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、熱穩(wěn)定劑分論鉛穩(wěn)定劑?作用機(jī)理

3PbO?PbSO4?H2O+6HCl3PbCl2+PbSO4+4H2O?產(chǎn)品三鹽基硫酸鉛3PbO?PbSO4?H2O

二鹽基亞磷酸鉛2PbO?PbHPO3?1/2H2O

二鹽基鄰苯二甲酸鉛2PbO?Pb(C8H4O4)

二鹽基硬脂酸鉛2PbO?Pb(C17H35CO2)2第51頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月金屬皂?作用機(jī)理M(RCO2)2+2HClMCl2+2RCOOH鋅鹽具有以下結(jié)構(gòu)：第52頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

鋅鹽既能吸收氯化氫，又能與烯丙基氯結(jié)合。++第53頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月+第54頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

?產(chǎn)品介紹硬脂酸鉛Pb(C17H35CO2)2

硬脂酸鈣Ca(C17H35CO2)2

硬脂酸鋅Zn(C17H35CO2)2

硬脂酸鎂Mg(C17H35CO2)2

月桂酸鎘Cd(C17H35CO2)2

月桂酸鋅Zn(C17H35CO2)2

月桂酸鈣Ca(C17H35CO2)2第55頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月有機(jī)錫?作用機(jī)理++22第56頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?產(chǎn)品介紹二月桂酸二丁基錫月桂酸馬來(lái)酸二丁基錫第57頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月馬來(lái)酸單丁酯二丁基錫-巰基丙酸二正辛酯錫第58頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、有機(jī)輔助穩(wěn)定劑亞磷酸酯

亞磷酸酯是過(guò)氧化物的分解劑，也是輔助熱穩(wěn)定劑。?金屬離子螯合劑第59頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?置換烯丙基氯第60頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)氧化合物?捕捉氯化氫第61頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?置換烯丙基氯第62頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月多元醇

螯合金屬離子，抑制對(duì)熱降解的催化作用。第63頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月-二酮化合物第64頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第65頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、光穩(wěn)定劑(lightstabilizer)1、定義

能吸收紫外線，阻止高分子自動(dòng)氧化、降解的化學(xué)品稱光穩(wěn)定劑。2、光降解??第66頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月尼龍吸收紫外線發(fā)生以下降解反應(yīng)：?+?鏈的斷裂有二種方式：??第67頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、光穩(wěn)定劑作用機(jī)理紫外光吸收劑?二苯甲酮類第68頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月放熱+h'第69頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?水楊酸類水楊酸吸收紫外線后，分子重排成二苯甲酮類紫外光吸收劑。第70頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?苯并三唑類第71頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月猝滅劑猝滅劑作用是轉(zhuǎn)移聚合物分子因吸收紫外線后所產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)能，防止聚合物產(chǎn)生游離基。轉(zhuǎn)離方式：?A(激發(fā)態(tài)聚合物)+Q(猝滅劑)A+Q

Q

第72頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第73頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月自由基捕獲劑

常用受阻胺光穩(wěn)定劑????第74頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月????第75頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、產(chǎn)品介紹二苯甲酮類

?2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮

(UV-9)?2,4-二羥基二苯甲酮第76頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月水楊酸酯如p,p‘-次異丙基雙酚雙水楊酸酯(UV-BAD)第77頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月苯并三唑類

?UV-9?Tinuvin900第78頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三嗪類

?2,4，6-三(2‘,4’-二羥基苯基)-1,3，5三嗪

(a)第79頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

如與溴代正丁烷進(jìn)行丁氧基化反應(yīng)，則得：

(b)第80頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(c)第81頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鎳螯合物

?硫代雙酚型

AM-101：第82頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?二硫代氨基甲酸鎳

如UV-NBC：?膦酸單酯鎳第83頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月受阻胺類

LS-744光穩(wěn)定劑770第84頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、阻燃劑(fireretardant)1、燃燒過(guò)程

RHR?+H?H?+O2HO?+O?R?+O2R1CHO+OH?OH?+RHR?+H2O第85頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、阻燃機(jī)理保護(hù)膜機(jī)理?玻璃狀薄膜R4PXR3P+RX2R3P+O22R3PO聚磷酸鹽聚磷酸鹽覆蓋于燃燒物上，阻止氧與燃燒物接觸。硼酸也能起同樣作用。第86頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?焦炭隔熱層不燃性氣體RXR?+X?X?+AHHX+A?HX是難燃?xì)怏w，稀釋空氣中的氧，且比空氣重，降在物體表面。第87頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月冷卻機(jī)理氫氧化鋁和氫氧化鎂分解吸熱，降低物體表面溫度Al(OH)3250°CAl2O3+3H2O–300kJ/molMg(OH)2340°CMgO+H2O–44.8kJ/mol第88頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鏈終止HO?+HXX?+H2O3、產(chǎn)品介紹添加型?六氯環(huán)戊二烯第89頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?六溴環(huán)十二烷?十溴二苯醚第90頁(yè)，課件共104頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磷酸酯?見(jiàn)磷酸酯增塑劑?含鹵磷酸酯磷酸三（－氯乙基）酯（Cl-CH2—CH2O)3P=O磷酸雙（2,3－二溴丙酯）二氯丙酯第91頁(yè)，課件共104