第二章 高分子加工用助剂

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1、第二章高分子加工用助剂2.1概论高分子根据来源可分为天然高分子和合成高分子，天然高分子包括蛋白质、纤维素、淀粉、天然椽胶等，合成高分子包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。合成高分子是以单体为原料，在适当条件下人工合成的高分子。按材料分类，高分子可分为处于高弹态的橡胶、处于取向态并在取向方向上具有较高强度的纤维、处于玻璃态与半晶态的塑料、以及涂料，黏合剂等。v高分子的成型加工是将高分子转变成实用材料或制品的一种工程技术。v这些高分子在加工使用过程中本身存在着各种缺陷，如有的耐热性差，有的加工

2、性能差等，只有通过向其中添加一系列其他物质来改善其缺陷，才能达到实用、耐久、增强等目的。vv助剂的定义这类广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、涂料等工业产品的生产和加工过程，旨在改善其加工行为或赋予制品某些特定功能的辅助化学品称为助剂。助剂是精细化工行业中的一大类产品，它能赋予制品以特殊性能，延长其使用寿命，扩大其应用范围，能改善加工效率等。因此，助剂广泛应用于化学工业，特别是有机合成，塑料、纤维、橡胶等合成材料的制造加工中。助剂的类别v高分子助剂可以分为“合成用助剂”和“加工用助剂”两大体系。v合

3、成用助剂是指由单体制备合成树脂、合成橡胶等聚合物的过程所涉及的各种辅助化学品，如乳化剂、分散剂、引发剂、分子量调节剂、终止剂和阻聚剂等。v加工用助剂是指那些为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散在材料中，对材料结构无明显影响的少量化学物质。2.2塑料加工用助剂塑料是指在热及压力的作用下能进行塑化成型，制成一定形状且能满足某些用途的一类高分子材料。塑料成型加工的目的在于根据各种塑料固有的性能，利用一切可以施行的方法，使其成为满足不同领域应用要求，具有需要尺寸和形状的制品。橡塑助剂的选择2.

4、2塑料加工用助剂v2.2.1增塑剂v2.2.2稳定剂v2.2.3阻燃剂v2.2.4润滑剂v2.2.5抗静电剂v2.2.6着色剂v2.2.7发泡剂2.2.1增塑剂v1.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。v2.特点：它们通常是高沸点,较难挥发液体或低熔点固体，一般不与聚合物发生化学反应。v3.分类：4.增塑剂的增塑机理原因：Ø分子间力：范德华力，作用范围在几十纳米以内。Ø氢键：物质分子内存在羟基(一OH)、氨基(一NH)等基团。Ø范德华力和氢键还具有

5、分子链上的加合性，并阻碍了分子链间的相互移动，成为对抗塑化作用的一个主要因素。Ø聚合物的结晶：聚合物在满足分子链的规整性和有序性的前提下，可以进行结晶，一般是部分结晶。聚合物的结晶成为对抗塑化作用的又一主要因素。v增塑剂的作用机理增塑剂分子首先必须克服聚合物内部各种对抗塑化的因素，插入到大分子链之间，将分子链间相互作用减弱，在较低的温度下就可以发生链段和分子链的运动，即：使链段开始运动的温度（玻璃化转变温度Tg）和分子链开始运动的温度(粘流化温度Tf)降低，以达到增塑的目的。Ø以邻苯二甲酸二(2

6、—乙基)己酯(DOP)塑化聚氯乙烯(PVC)为例：Ø结构对增塑剂性能的影响增塑剂的性能是由其化学结构所决定的。具体影响为：（1）结构相似：增塑剂与聚合物具有相似的化学结构，就能获得较好的塑化效果。（2）极性部分:极性基团有酯基、氯原子、环氧基等,极性基团不同，增塑剂特点不同。如：邻苯二甲酸酯的相容性、增塑性均好；磷酸酯和氯化物同时具有阻燃性；环氧化物的耐热性能很好；大多数增塑剂是酯型化合物，分子内含有l一3个酯基，随着酯基数目增多，一般相容性、透明性增强。(3)非极性部分:常为具有一定长度的烷基

7、,随着直链烷基碳原子数的增加，相容性、塑化效率及挥发性降低，耐寒性能提高。随着烷基支链度增加，耐摩性、塑化效果、耐老化性、耐挥发性等均变差。(4)非极性部分和极性部分的比例Ap/P0：随Ap/P0值的增加，相容性、塑化效果、挥发性等均变差，而热稳定性、低温柔软性等有所改善。(5)相对分子质量:增塑剂相对分子质量大小要适当，过小则挥发性大，耐久性差；过大则增塑效果下降，并引起加工困难。一般在300一500之间较好。5.理想增塑剂的要求v1、增塑剂和聚合物有良好的相容性v2、塑化效率高v3、低挥发性

8、v4、耐寒性好v5、耐老化性好v6、耐久性好v7、电结缘性好(2)塑化效率高：在实际应用中，一般是以邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯（DOP）作为标准，将其塑化效率定为100，在达到同一柔软程度的前提下，其他增塑剂用量与DOP用量的比值为该增塑剂的相对塑化效率。v并非每种塑料都要加增塑剂，如聚乙烯、聚丙烯这两大类通用塑料，不加增塑剂也能制造出薄膜。可是有些树脂如不加一定量的增塑剂就不能制得软质制品，如聚氯乙烯、纤维素塑料、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯乙烯、有机玻璃等。目前，大约有80~90%的增塑剂消耗于聚