助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論

助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論助劑化學(xué)

1緒論1.1助劑的概念

助劑又稱添加劑、配合劑、專用化學(xué)品

是一類廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、合成纖維、涂料、油墨、造紙、皮革、紡織、印染、食品、化妝品、水泥、石油制品等工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工過程，旨在改善其加工行為或賦予制品某些特定功能的輔助化學(xué)品。

廣義：泛指材料和產(chǎn)品在生產(chǎn)加工過程中為改進生產(chǎn)工藝而加入的輔助物質(zhì)（化學(xué)品)產(chǎn)品性能

狹義：是指那些為改善某些材料的加工性能和最終產(chǎn)品的性能,而分散在材料中對材料的結(jié)構(gòu)無明顯影響的少量化學(xué)物質(zhì)。

廣義上分為合成用助劑合成反應(yīng)中加入的助劑包括：催化劑、引發(fā)劑、溶劑、分散劑、乳化劑、阻聚劑調(diào)節(jié)劑、終止劑等

加工用助劑在加工過程中所添加的助劑包括：增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑發(fā)泡劑、固化劑、硫化劑促進劑、油劑等本課所討論的助劑基本上框定在加工助劑方面。助劑在合成材料工業(yè)中的地位

助劑是精細化工領(lǐng)域的一大類產(chǎn)品，它的應(yīng)用遍及國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。是“工業(yè)味精”。助劑在聚合物配方中微不足道，但對產(chǎn)品性能的改善和提高具有舉足輕重的作用。沒有助劑的配合，就沒有塑料、橡膠工業(yè)的發(fā)展。今琳瑯滿目的塑料、橡膠制品無一不體現(xiàn)著助劑的功能與作用。PP在150℃0.5小時嚴(yán)重老化，加入穩(wěn)定劑壽命提高到2000hPVC在160℃加工成形，分解溫度為120℃－130℃添加熱穩(wěn)定劑1.2助劑的分類1按應(yīng)用對象分2按使用范圍分類3按作用功能分類

1按應(yīng)用對象分

（1）

高分子材料用助劑（塑料、橡膠、纖維）

塑料纖維用增塑劑；熱穩(wěn)定劑；光穩(wěn)定劑；抗氧劑；交聯(lián)劑助交聯(lián)劑；發(fā)泡劑；阻燃劑；潤滑劑；抗靜電劑；防霧劑；固化劑等

橡膠用硫化劑；硫化促進劑；防老劑；抗臭氧劑；塑解劑；防焦劑；填充劑（2）

紡織染整助劑

織物纖維前處理劑凈洗劑；滲透劑；漂白助劑等印染和染料加工用助劑消泡劑均染劑；交鏈劑；增稠劑防染劑等織物后處理助劑抗靜電整理劑；助燃整理劑，柔軟整理劑；固色劑等

（3）

石油工業(yè)用助劑

原油開采和處理添加劑鉆漿添加劑；強化采油添加劑；原油處理添加劑等

石油產(chǎn)品添加劑抗氧劑；分散劑；降凝劑；防銹添加劑；粘度添加劑等

（4）

食品工業(yè)用添加劑

防腐劑抗氧化劑乳化劑增稠劑調(diào)味劑食品色素食品營養(yǎng)強化劑涂料助劑；水泥添加劑；醫(yī)藥助劑；燃料助劑；農(nóng)藥助劑；飼料添加劑2按使用范圍分類

合成用助劑

加工用助劑3按作用功能分類穩(wěn)定化助劑改善機械性能助劑改善加工性能助劑柔軟化和輕質(zhì)化助劑改善表面性能和外觀的助劑難燃性助劑提高強度硬度助劑改變味覺助劑改進流動和流變性助劑常用助劑的類型及改性功能

1.3三大高分子材料的組成

塑料是在玻璃態(tài)下使用的、具有可塑性的高分子材料。橡膠是以高分子化合物為基礎(chǔ)的、具有良好高彈性的材料。合成纖維比本身直徑大100倍的均勻條狀或絲狀的高分子材料

通用高分子——用量最大，面也廣。

四烯：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯四膠：丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、乙丙橡膠四綸：滌綸、錦綸、腈綸、維綸

1.3.1塑料的分類

1）按塑料熱性質(zhì)分類：熱塑性塑料：受熱時軟化或熔融、冷卻后硬化，可反復(fù)成形。聚乙烯

聚氯乙烯聚丙烯

聚酰胺聚苯醚

聚四氟乙烯等熱固性塑料：加熱、加壓固化為不溶、不熔的堅硬制品不可再生。酚醛樹脂

環(huán)氧樹脂氨基樹脂有機硅樹脂

2）按塑料的功能和用途分類：

通用塑料

工程塑料功能塑料樹脂抗氧劑熱穩(wěn)定劑阻燃劑增塑劑

塑料、橡膠等高分子材料助劑的作用：改善成型工藝性能；改善制品的使用性能或降低成本。實用聚合物的組成其他助劑光穩(wěn)定劑1.3.2塑料產(chǎn)品的組成塑料產(chǎn)品的組成

1）樹脂:

塑料的主要組分。大多數(shù)塑料就是以所用樹脂命名。2）填充劑（填料）:

提高塑料的力學(xué)、電學(xué)性能或降低成本等。常用填充劑有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化鋁粉、木屑、玻璃纖維、碳纖維等。3）增塑劑:

提高塑料的可塑性和柔軟性。常用熔點低的低分子化合物來增加大分子鏈間距離從而達到增加大分子鏈的柔順性的目的。常用增塑劑有甲酸酯類、磷酸酯類、氯化石蠟等4）穩(wěn)定劑:

提高塑料對熱、光、氧等的穩(wěn)定性，延長使用壽命。常用熱穩(wěn)定劑有硬酯酸鹽、環(huán)氧化合物和鉛的化合物等。光穩(wěn)定劑有炭黑、氧化鋅等遮光劑。5）增色劑:

賦予塑料制品各種色彩。常用的著色劑是一些有機染料和無機顏料。有時也采用能產(chǎn)生熒光或磷光的顏料6）潤滑劑:

提高塑料在加工成形過程中的流動性和脫模能力,同時可使制品光亮美觀。常用潤滑劑有硬酯酸、鹽類等。7）固化劑:

與樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使受熱可塑的線型結(jié)構(gòu)變成熱穩(wěn)定好的體型結(jié)構(gòu)。常用的固化劑如六次甲基四胺、過氧化二苯甲酰等8）其他:還有發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑等。1.3.3橡膠的分類

天然橡膠

異戊二烯順式聚合物

合成橡膠

丁苯橡膠順丁橡膠乙丙橡膠丁腈橡膠氯丁橡膠氟橡膠硅橡膠1.3.4橡膠的組分

橡膠是以生膠為主要成分，添加各種配合劑和增強材料制成的。

生膠配合劑生膠生膠是指無配合劑、未經(jīng)硫化的橡膠。按原料來源有天然橡膠和合成橡膠。配合劑用來改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫化劑、硫化促進劑、活化劑、填充劑、增塑劑、防老化劑、著色劑等。①硫化劑:用來使生膠的結(jié)構(gòu)由線型轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)體型結(jié)構(gòu)，從而具有一定強度、韌性、高彈性。常用硫化劑有硫磺和含硫化合物，有機過氧化物，胺類化合物、樹脂類化合物、金屬氧化物等。②硫化促進劑:縮短硫化時間，降低硫化溫度，改善橡膠性能。常用促進劑有二硫化氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類、噻唑類、硫脲類和部分醛類及醛胺類等有機物。③活化劑：用來提高促進劑的作用。常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。④填充劑：用來提高橡膠的強度、改善工藝性能和降低成本。用于提高性能的填充劑稱為補強劑，如炭黑、二氧化硅、氧化鋅、氧化鎂等；另外還有用于降低成本的填充劑如滑石粉、硫酸鋇等。⑤增塑劑：用來增加橡膠的塑性和柔韌性。常用增塑劑有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑劑。⑥防老劑：用來防止或延緩橡膠老化。主要有石蠟、胺類和酚類防老劑。1.3.5合成纖維課程以最重要，最具代表性的應(yīng)用面廣的助劑類型介紹。

內(nèi)容

要求增塑劑基本概念1全面了解各類助劑概況抗氧劑分類應(yīng)用；掌握其作用原理熱穩(wěn)定劑作用機理2掌握典型品種的合成工藝光穩(wěn)定劑典型品種的合成工藝明確各品種的構(gòu)效關(guān)系。阻燃劑發(fā)展概況和趨勢交聯(lián)劑潤滑添加劑抗靜電劑和柔軟劑流動性能改進劑1.4助劑的特點

1小批量，多品種表面活性劑16000個品種，常用有1200種食品抗氧化劑可分為水溶性和油溶性兩大類:（1）水溶性：維生素C系列產(chǎn)品（2）油溶性：二叔丁基對甲苯酚（BHT）叔丁基對羥基茴香醚（BHA）沒食子酸內(nèi)酯（PG）維生素E等。2添加量不一抗氧劑和光穩(wěn)定劑用量不超過樹脂用