7-高分子材料之塑料1.ppt

塑料的配制 塑料的配制是按照塑料预定用途将各种助剂加入到基本成分树脂中的过程。 热塑性塑料的配制 热塑性塑料的供料形式一般是颗粒状。 粉状配料的配制过程是： 层压板、棒材的制备过程大致是： 团块状配料配制： 热固性塑料的配制 2.6 塑料的组成与配制 塑料材料的助剂: 2.6.1 填料和增强剂 2.6.2 增塑剂 2.6.3 热稳定剂 2.6.4 光稳定剂 2.6.5 固化剂 2.6.6 抗氧剂 2.6.7 抗静电剂 2.6.8 阻燃剂 2.6.9 润滑剂 2.6.10 着色剂 2.6.11 发泡剂 基质材料：树脂。 对助剂的基本要求是： 功能上有效，在塑料加工使用条件下稳定，与树脂结合稳固，不渗析和喷霜，无毒无味，价格顶宜。 渗析：是指塑料中某助剂向相接触的其它材料中迁移的现象。 渗析发生的条件：当一种添加剂在被掺合的聚合物里以及在能够是液态或固态的邻近材料内部具有一定溶解度的时候，便会迁移到邻近材料里去。这就发生了添加剂的渗出。这种渗出能使邻近材料着色或受到污染。当渗出条件满足的时候，渗出速度遵从扩散定律。因此，渗出速度将取决于聚合物中孔的大小，扩散分子的大小以及这些分子在原始聚合物中的浓度。在温度高于Tg(对结晶的聚合物为熔点Tm。)时，添加剂的渗出远比在低于这个温度时多，为了减少这种影响，用具有相同结构的大分子添加剂来代替容易渗出的小分子添加剂是很实用的办法。 喷霜：是指塑料中某助剂向制品表面迁移的现象，一般主要是指增塑剂和润滑剂。 喷霜发生的条件：如果某助剂在加工温度下在树脂中完全溶解，但在室温下仅部分溶解时，所成型的制品在室温下存放或使用时就会发生喷霜现象。添加剂在室温下只是部分的溶解，剩余的物质可以形成一个核心，围绕这个核心，析出的添加剂分子便会聚集在一起，使很少的添加剂在表面上喷霜。其他的添加剂也可以在上述情况下形成相应的核心。如果添加剂在加工温度下是完全不溶或者在室温下完全可溶，则喷霜不会发生。 2.6.1 填料和增强剂(filler and intensifier) 填料是用来改善某些物理性能或力学性能，有时填料的使用主要是为了降低材料的造价。 增强剂主要是用来改善力学性能，有时也伴随着改善材料的某些力学性能。 增强剂对塑料达到最佳增强效果的条件： （1）增强剂或填料本身的物理力学性能。 （2）增强剂或填料的表面性质。只有增强剂或填料与树脂牢固的结合，才能最大限度的产生增强效果。 （3）增强剂或填料的比表面大小。 2.6.2 增塑剂(plasticizer) 定义：增塑剂是用来改善塑料的塑性，增加成型加工时的流动性，降低制品的脆性，改善塑料耐寒性的一种助剂。 增塑机理：间隔作用、极性理论和氢键理论。 增塑剂的主要功能是通过在聚合物分子间起间隔作用，使不同分子链间的距离增大，从而使分子链旋转需要的能量降低，在低于分解温度时聚合物变得可以流动。 极性理论认为，增塑剂不是简单的起间隔作用，而是与聚合物分子形成键。 氢键理论认为，增塑剂和聚合物之间是通过氢键连接起来的。 对增塑剂的基本要求：挥发性小，与树脂的相容性好。 常用增塑剂种类： （1）苯二甲酸酯类。 （2）磷酸酯类。 （3）己二酸、壬二酸、葵二酸等的二辛酯。 2.6.3 热稳定剂（thermal stability） 定义：加入到塑料配料中，能改善树脂的热稳定性，抑制其热降解、热分解的助剂称为热稳定剂。 对热稳定性问题比较突出的是聚氯乙烯和聚甲醛两种塑料材料。聚甲醛主要是采用对树脂端基封闭处理的方法提高热稳定性，我们一般所讲的热稳定剂，指的是对聚氯乙烯塑料专用的热稳定剂。 PVC的热降解机理：自由基链式反应机理。 （1）自由基的形成：聚氯乙烯在制备过程中由于聚合反应的复杂性，使分子链中所产生的双键、支化点、含氧结构等在光、热作用下形成自由基。 （2）自由基引发聚氯乙烯脱氯化氢 脱出的HCl对聚氯乙烯进一步分解有自动催化作用。 热稳定剂的作用机理 1．抑制自由基生成和脱HCl的过程 有机锡类热稳定剂，可以与聚氯乙烯中不稳定的氯原子配位结合，使之形成稳定的络合物结构。 2． 吸收中和HCl，抑制它的自动催化作用。 盐基铅盐、金属皂类等热稳定剂，都是HCl的接受体，可以有效地捕捉HCl，并与之反应形成稳定产物。 常用热稳定剂种类： 1．盐基铅盐热稳定剂：这类热稳定剂的优点是长时间耐热性优，耐候性优，且价廉。缺点是毒性较大，在树脂中的相容性和分散性较差。 2．金属皂类热稳定剂：这类热稳定剂的优点是除起热稳定作用外，并可兼起材料的润滑作用。 3．有机锡化合物热稳定剂：这类热稳定剂的优点是可使塑料制品保持良好的透明性、突出的耐热性，并可与金属皂类热稳定剂产