合成材料助剂.ppt

5.1概述 5.1.1合成材料助剂的概念 合成材料助剂简称为助剂，指合成材料和产品（制品）在生产和加工过程中，用以改善生产工艺和提高产品的性能所添加的各种辅助化学品。 大部分的助剂是在加工过程中添加于材料或产品中，因此，助剂也常被称为添加剂或配合剂。 5.1.2合成材料助剂的分类： (1)化学结构： 无机化合物和有机化合物； 单一化合物和混合物； 单体和聚合物； (2)助剂的应用对象： 塑料助剂、 橡胶助剂、 合成纤维助剂。 （3）按照其功能分类： （a）抗老剂 如抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂等 （b）改善机械性能的助剂 如硫化剂、硫化促进剂、抗冲击剂、偶联剂等 （c）改善加工性能的助剂 润滑剂、脱模剂、软化剂、塑解剂等 （d）柔软化和轻质化的助剂 发泡剂等 （e）改进表面性能和外观的助剂 抗静电剂、防雾滴剂、着色剂等 （f）阻燃添加剂,阻燃剂、烟雾抑制剂等 5.1.3 合成材料助剂的应用 助剂和聚合物的关系是互为依存的关系。聚合物只有在具备适当的助剂和加工技术的条件下，才有广泛的用途。 5.1.4 助剂在应用中需注意的问题 （1）助剂与聚合物的配伍性 首先要考虑的问题是助剂与聚合物的配伍性。助剂与聚合物的配伍性，实际上是指聚合物与助剂之间的相容性以及在稳定性方面的相互影响。 一般的说，助剂必须长期、稳定、均匀地存在于制品中才能发挥其应有的效能，所以通常要求所选择的助剂与聚合物有良好的配伍性。 如果相容性不好，助剂就容易析出。 固体助剂的析出，俗称“喷霜”； 液体助剂的析出，则称作“渗出”或“出汗”。 助剂析出后不仅失去作用。而且影响制品的外观和手感。 助剂和聚合物的相容性主要取决于它们的结构相似性。 对于一些无机填充剂等不溶于聚合物的助剂，由于它们与聚合物无相容性，则要求它们的粒度小、分散性好，在聚合物中是非均相分散而不会析出。 助剂与聚合物配伍性的另一个重要问题是在稳定性方面的互相影响。如有些聚合物的分解产物带有酸碱性，会使一些助剂分解；也有一些助剂会加速聚合物的降解。 （2）助剂的耐久性 这是选择助剂时必须考虑的问题。 助剂的损失主要有三条途径： 挥发、 抽出、 迁移。 （3）助剂的加工适应性 某些聚合物的加工条件比较苛刻，如加工温度高、时间长等，因此必须考虑助剂能否适应。 加工条件对助剂的要求，最主要是耐热性，即要求助剂在加热条件下不分解、不易挥发和升华。另外注意助剂对模具和加工设备的腐蚀作用的影响。 不同的加工方法和条件往往选择不同的助剂。 （4）助剂必须适应产品的最终用途 助剂的选择受到制品最终用途的制约，这是选用助剂的重要依据。不同用途制品对所欲采用助剂的外观、气味、污染性、耐久性、电气性能、热性能、耐候性、毒性等都有一定的要求。 （5）助剂配合中的协同作用和相抗作用 一种聚合物常常同时使用多种助剂，这些助剂同处在一个聚合物体系里，彼此之间有所影响。如果配合得当，不同助剂之间常常会相互增效，即起所谓的“协同作用”。聚合物配方研究的主要目的之一就是发现助剂之间的协同作用。 配方选择不当，有可能产生助剂之间的“相抗作用”。 4.1.5 助剂的发展趋势 （1）大吨位的品种趋于大型化和集中生产 （2）品种构成发生重大变化 低毒和高效能的品种所占比重逐步增大。 （3）阻燃剂和填充剂迅速发展 （4）几个活跃的研究领域为稳定剂、阻燃剂、偶联剂等 5.2 增塑剂 5.2.1概述 定义：凡添加到聚合物体系中，能使聚合物体系增加塑性的物质。 可以改善在成型加工时树脂的流动性，并使制品具有柔韧性的有机物质。它通常是一些高沸点、难以挥发的粘稠液体或低熔点的固体，一般不与塑料发生化学反应。 增塑剂在所有塑料助剂中用量最大。我国总产能约为100万吨，增塑剂以综合性能佳、价格优的邻苯二甲酸酯为主，世界四大生产和消费国家和地区─ 美国、西欧、日本、中国的消费量占70％～90％。 增塑剂的主要作用： 削弱聚合物分子间的次价键，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结晶性，因而增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、软化温度和玻璃化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。 增塑剂的分类： （1）按相容性的差异分： 主增塑剂和辅助增塑剂: 主增塑剂是指能与树脂充分相容的增塑剂，或称溶剂型增塑剂。它的分子不仅能进入树脂分子链的无定型区，也能进入分子链的结晶区。因而它不会渗出、喷霜等。可以单独使用。 辅助增塑剂即非溶剂型增塑剂，一般不能进入树脂分子链的结晶区，只能与主增塑剂配合使用，所以也称增量剂。 增塑剂总量中的75－80%应用于聚氯乙烯塑料，主要是碳原子数6-11的脂肪醇与邻苯二甲酸类合成的酯类，其中最为主要的是邻