第四章合成材料助剂介绍.doc

第四章 合成材料助剂 第一节 概述 1?定义 某些材料和产品在生产、加工过程或使用过程中所需添加的各种辅助化学品，用以改善生产工艺和提高产品性能，大部分的助剂是在加工过程中添加于材料或产品中的，因此，也称作“添加剂”或“配合剂”。 它已形成精细化工中一重要的分支，产量逐年增加。 其中橡塑助剂中的填充剂（包括增强剂）消耗量最大，占总量50%，其次是增塑剂，约占30%。 2.助剂分类 按功能分 1）抗老化的稳定化助剂 2）改善机械性能的助剂 3）改善加工性能的助剂 4）柔软化和轻质化的助剂 5）改进表面性能和外观的助剂 6) 阻燃添加剂 3. 助剂的选择 配伍性、耐久性、适应性、用途性、相容性 4.助剂的发展概况 国外助剂生产和研究的主要发展动向：P83 塑料和橡胶助剂中几个活跃的研究领域： 第二节 增塑剂 1.概念：凡添加到橡塑材料中能使其玻璃化温度降低，塑性增加，更易于加工的助剂即为增塑剂。 2.特点：它们通常是高沸点,较难挥发液体或低熔点固体，一般不与橡塑材料发生化学反应。 3.分类： 相溶性：主增塑剂、辅助增塑剂 分子结构：单体型、聚合型 功能：适用型、专用型 化学结构：酯、环氧、含氯 4.增塑机理 1.分子间作用力（范德华力和氢健） 2.结晶性 例：邻苯二甲酸二丁酯 5.理想增塑剂的要求 增塑剂和聚合物有良好的相溶性 2、塑化效率高 3、低挥发性 4、耐寒性好 5、耐老化性好 6、耐久性好 7、电绝缘性好 8、具有难燃性能 9、要求尽可能是无色、无臭、无味、无毒 10、耐霉菌性好 11、配置增塑剂糊的黏度稳定性好 12、良好耐化学药品和耐污染性好 13、价格低廉 6 .增塑剂的主要品种 一. 苯二甲酸酯类： 这类是最重要且产量和用量最大的种类，约占增塑剂总量的80%~85%，与其他增塑剂相比，这类增塑剂具有相溶性好且适用性广，化学性质稳定，生产工艺简单，原料易得且成本较低的优点。属通用增塑剂，常被用做主增塑剂。 特点：色泽浅.毒性低.电性能好.发挥性小.气味少.耐低温等特点。 （1） 邻苯二甲酸酯类 主要品种介绍 邻苯二甲酸二辛酯 （DOP） 邻苯二甲酸二丁酯 （DBP） 邻苯二甲酸二庚酯 （DHP） 邻苯二甲酸丁基苄基酯 （BBP） 邻苯二甲酸二异葵酯 (DIDP) 邻苯二甲酸二异壬酯 （DINP） 二、脂肪醇酯类 特点：多用低温增塑剂.它与聚氯乙烯的相容性较差，故只能用做耐寒的副增塑剂，与邻苯二甲酸酯类并用。 主要品种：己二酸二辛酯(DOA)壬二酸二辛酯（DOZ）葵二酸二丁酯（DBS） 葵二酸二辛酯（DOS） 用酯化法生产DOA的工艺 四吸辛醇 己二酸↘ 烧碱液↓ 水↓ ↑ 旱醇 →酯化→ 中和 → 水洗 → 减压脱醇 → 压滤 → 硫酸 ↗ 用途：DOA的耐寒性和塑化效率优于DOP 可赋予制品优良的低温柔软性，并具有一定的光热稳定性和耐水性。DOA无毒，可用于食品包装材料。DOA多于主增塑剂并用于耐寒的农业用薄膜、电线、薄板、人造革、户外用水管和冷冻食品的包装薄膜。 三、多元醇酯类： 主要是指由二元醇、多溶二元醇、三元醇、四元醇与饱和脂肪酸或苯酸所生成的酯类。 按化学结构可分为： ①?二元醇脂肪酸酯：具有优良的低温性能。 ②?双季戊四醇酯：具有优良的耐热、耐老化和耐抽出性能。 ③?二元醇（或多缩二远醇）苯甲酸酯，具有良好的抗污染性能。 ④ 甘油三乙酸酯，无毒性。 例：一缩二乙二醇79酸酯生产工艺流程： 一缩二乙二醇↘ 回收79酸及单酯 次氯酸钠 79酸 ↘ ↓ ↑ ↓ 磷酸→ 减压酯化 →脱酸 →过滤 → 中和脱色 → 水洗 活性类 ↗ ↓ 成品 ← 过滤 ← 脱水 四、磷酸酯类 它与大多数树脂都有良好的相容性并且有显著的阻燃性作用，即是增塑剂，又是阻燃剂，而且其挥发性较低，耐久性较好，但有毒且价格较贵。 按化学结构分四类： 磷酸三烷基酯 磷酸三芳基酯 磷酸烷基芳基酯 含氯磷酸酯 特点：芳香族磷酸酯的低温性能差，而脂肪族磷酸酯的低温性能好，但热稳定性较差，而抽出性不如芳香族磷酸酯。 主要品种： 磷酸三苯甲酯