【正文】 鏈間具有較強(qiáng)的偶極引力，但在加熱的情況下，由于分子鏈熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子鏈間相互吸引力減弱，距離增大，這時(shí)增塑劑就可以加入到聚氯乙烯分子鏈與分子鏈之間。 空間有規(guī)結(jié)構(gòu)的聚合物的分子鏈在適當(dāng)?shù)臈l件下能夠結(jié)晶，即鏈狀分子從卷繞的和雜亂的狀態(tài)變成緊密折疊成行的有規(guī)則狀態(tài)。 四、對(duì)抗塑化作用的主要因素有哪些？ 答 : 髙聚物的大分子鏈，由于互相吸引的作用，使得它們 強(qiáng)烈地 聚集在一起 ,這種吸引力，對(duì)非極性高分子來(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)為色散力：對(duì)極性高分子來(lái)說(shuō)主要表現(xiàn)，除色散力外，還有偶極引力。 （ 9）耐燃性好。 （ 5）耐候性好。 （ 2） .高聚物的熔融溫度或熔融粘度降低，使之易于加工成型。配方選擇不當(dāng)， 有可能產(chǎn)生助劑之間的“相抗作用”。選用助劑時(shí)未考慮制品用途的制約。同一種聚合物由于加工成型的方法不同，所需要的助劑 ,也可能有所不同，加工條件對(duì)助劑的要求，最主要的是耐熱性，即要求助劑在加工溫度下不分解、不易揮發(fā)和升華。助劑的損失主要通過(guò)三條途徑：揮發(fā)、抽出和遷移。 二、如何選用助劑？綜合考慮哪些因素？ 答 : 助劑應(yīng)與聚合物匹配，這是選用助劑時(shí)首先要考慮的問(wèn)題，助劑與聚合物的配伍性，包括它們之間的相容性以及在穩(wěn)定性方面的相互影響。 ：這類助劑包 括潤(rùn)滑劑、抗靜電劑、防霧滴劑等 。 常用的穩(wěn)定化助劑有抗氧劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、防腐劑等。 《高分子材料加工助劑》習(xí)題解答 一、助劑按其作用分可分為哪幾類？ 答： ：這類助劑的功用是防止或延緩聚合物在貯存、加工和使用過(guò)程中的老化變質(zhì)，所以也可以稱為“防老劑”或“穩(wěn)定劑”。 ：這類助劑 的功能是改善聚合物材料的某些機(jī)械性能，如抗張強(qiáng)度、硬度、剛性、變形性、沖擊強(qiáng)度等，具有這種作用的助劑包括聚合物的硫化（交聯(lián) )體系所用的各類助劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑、偶聯(lián)劑、抗沖擊劑等， ：這類助劑包括潤(rùn)滑劑、脫模劑、塑解劑、軟化劑等， ： (1）增塑劑：絕大部分用于聚氯乙烯，是產(chǎn)量和消耗量最大的一類助劑 。 ：隨在塑料在建筑、航空、汽車(chē)、電器等方面應(yīng)用的迅速擴(kuò)大 ,對(duì)難燃塑料的需求急劇增長(zhǎng)。一般地 說(shuō) ,助劑必須長(zhǎng)期、穩(wěn)定、均勻地存在于制品中，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能，所以通常要求所選擇的助劑與聚合物要有良好的相容性。揮發(fā)性大小取決于助劑本身的結(jié)構(gòu)。此外還要注意助劑對(duì)加工設(shè)備和模具可能產(chǎn)生的腐蝕作用。 一種聚合物常常同時(shí)使用多種助劑，這些助劑同處于一個(gè)聚合物體系象，彼此之間有所影響。相抗作用是協(xié)同作用的反面，會(huì)彼此削弱各種助劑原有的效能。從全面的性能來(lái)說(shuō)，一個(gè)理想的增塑劑應(yīng)滿足以下的條件； （ 1）與高聚物 (如樹(shù)脂、橡膠等 )的相容性好 . （ 2）增塑效果大。 （ 6)遷移性好。 (10)耐菌性好。由于這些引力的存在，對(duì)大分子鏈運(yùn)動(dòng) 會(huì)有防 作用，結(jié)果使得高 聚物保 持較硬狀態(tài)，而難以變形。在一般條件下 ,工業(yè)生產(chǎn)的聚合物不可能是完全結(jié)晶的，而往往是由結(jié)晶散插在無(wú)定形區(qū)域構(gòu)成的。如果增塑劑分子中含有極性基團(tuán)與非極性部分 ,則此極性基團(tuán)與聚氯乙烯分子鏈上的部分發(fā)生偶極吸引力，這樣，在冷卻后 ， 增塑劑分子仍可停留在聚氯乙烯中原來(lái)的位置，增塑劑的非極性部分，可將聚氯乙烯分子鏈隔開(kāi)，增大它們之 間的距離，減弱分子鏈間的吸引力，使聚氯乙烯分子鏈的運(yùn)動(dòng)較容易 ， 結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致聚氯乙烯一系列的物理機(jī)械性能的改變。 （ 2）物理及化學(xué)性能的變化：如溶解性、熔融指數(shù)、玻璃化溫度、流變性、耐熱性及耐寒性、折射率、比重、羰基含量的變化。(3)不影響聚合物的其他性能，也不和其他化學(xué)助劑進(jìn)行不利的 反應(yīng)：（ 4）不變色， 污染性小并有無(wú)毒或低毒 . 九、按自由基的理論寫(xiě)出聚合物的氧化過(guò)程？ 答： 髙分子 RH 受到熱和氧化作用后，在髙分子結(jié)構(gòu)的“弱點(diǎn)”處 (如支鏈、以鏈等） 產(chǎn)生自由基。 （ 2）抗氧劑自由基的活性要低，以減少對(duì)高分子鏈引發(fā)的可能性，但又可能參加鏈終止反應(yīng)。 此外，高分子材料常在較高溫度下加工成型，抗氧劑 的揮發(fā)性大，消耗就大，因此常用提高抗氧劑分子量的辦法提高沸點(diǎn)，降低在高溫下的揮發(fā)度。 十一、鏈終止型抗氧劑的作用機(jī)理是什么？ 答： 鏈終止型抗氧劑與自由基 R?、 RO2 的反應(yīng)，中斷了自動(dòng)氧化的鏈增長(zhǎng)。一般認(rèn)為，消除過(guò)氧自由基 RO2?是阻止高聚物降解的關(guān)鍵，因?yàn)橄?RO2?可以抑制氫過(guò)氧化物的生成。 A rOROA rO 22RO RORO (3) 氫給予體 這類抗氧劑如一些具有反應(yīng)性的仲芳胺和受阻酚化 合物，它們可以與聚合物競(jìng)爭(zhēng)自由基，從而降低了聚合物的自動(dòng)氧化反應(yīng)速度。 NOArNAr ?? (2) 又： A r OR O O H 十二、什么是反應(yīng)型抗氧劑？高分子抗氧劑？ 答 ： 反應(yīng)型抗氧劑是為了解決有機(jī)溶劑和水對(duì)抗氧劑的抽出而設(shè)計(jì)的。 如果將低分子抗氧劑先接在大分子鏈上，則形成高分子抗氧劑。例如，丁基橡膠和三元丙膠 等低不飽和度橡膠具有較好的耐氧化性，而多數(shù)二烯類橡膠則對(duì)氧敏感。此外，還有因疲勞應(yīng)力而引起的機(jī)械破壞（如產(chǎn)生裂紋等），這些情況都要選用耐高溫的抗氧劑。而受阻酚與炭黑在聚乙烯中配合使用時(shí)，由于炭黑對(duì)酚的直接氧化產(chǎn)生催化作用而使酚的抗氧能力下降，它們之間存在著對(duì)抗作用?；蛘呔勐纫蚁┑恼?guī)結(jié)構(gòu)是比較穩(wěn)定的，但由于聚合過(guò)程中，因鏈遷移和其他關(guān)系，在聚氯乙烯分子中，本來(lái)就含有少量烯丙基氯。 因此，聚氯乙烯分解脫氯化氫反應(yīng)一旦開(kāi)始，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行下去。 十七、熱穩(wěn)定劑應(yīng)具 有什么功能？ 答： （ 1）結(jié)合脫出的 HCL,終止其自動(dòng)催化作用。 十八、耐熱性的試驗(yàn)方法有哪幾種？ 答： （ 1）試管法：把 PVC 粉末和穩(wěn)定劑等混合裝入試管，置于恒溫油浴中加熱，觀察變色情況及氯化氫發(fā)生情況。 （ 5）塑化法：用塑化儀進(jìn)行混煉，根據(jù)抗混煉扭矩值的變化，得知其老化程度并觀察其顏色變化。 （ 3）與聚合物相容性好，在加工時(shí)不噴霜，不滲出。 （ 7）無(wú)毒或低毒。 答： 光物理過(guò)程是指分子吸收光量子后，能態(tài)變化的過(guò)程。即（ 1）發(fā)射熒光回到基態(tài)，或內(nèi)部先過(guò)渡到三線態(tài) T1，然后發(fā)出磷光回到基態(tài)： （ 2）將能量以熱能的形式傳遞給其他分子而加到基態(tài)；（ 3）能量轉(zhuǎn)移給能量轉(zhuǎn)移劑回到基態(tài)。紫外線吸收劑 紫外線吸收劑是目前最普通使用的光穩(wěn)定劑，它們是一類能夠強(qiáng)烈地選擇性地吸收高能量的紫外光，并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，以熱能形式或無(wú)害的低能輻射將能量釋放或消耗的物質(zhì)，在工業(yè)上大量使用的紫外線吸收劑主要是二苯甲酮類和苯并三唑類。自由捕獲劑 自由捕獲劑是近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的一類具有空間位阻效應(yīng)的呱啶衍生物光穩(wěn)定劑，簡(jiǎn)稱受阻胺類光穩(wěn)定劑，此類化合物幾乎不吸收紫外光，但通過(guò)捕獲自由基，分解過(guò)氧化物，傳遞激發(fā)態(tài)能量多種途徑，賦予聚合物以高度的光穩(wěn)定性。例如：以鄰羥基二苯甲酮為例，可以解釋如下，由于鄰位羥基與羰基形成分子內(nèi)氫鍵，從而進(jìn)行烯醇式 —酮式互變異構(gòu)。 在烯醇式 — 酮式互變異構(gòu)中，關(guān)鍵在于 H 鍵。 （ 2） .阻燃劑的額分解溫度需適應(yīng)進(jìn)行阻燃加工塑料的需要。所以阻燃效果不能在制品使用期中消失。如果燃燒著的聚合物能充分吸收自己燃燒時(shí)所放出的熱量。 氧指數(shù) =222NOO? 或氧指數(shù)（ %） =222NOO? 100% 如果氧指數(shù)在 （ 27）以上，即認(rèn) 為該物質(zhì)在空氣中具有自熄性，總的來(lái)說(shuō)聚苯乙烯，聚烯烴及丙烯酸酯等易燃的，而含鹵樹(shù)脂，尼龍，聚礬，聚碳酸脂，硅酮數(shù)脂、脲醛樹(shù)脂和三聚氰胺樹(shù)脂等是較難然的。 阻燃劑分解成不揮發(fā)性的保護(hù)皮層，阻燃劑在樹(shù)脂燃燒的溫度下分解，其分解產(chǎn)物形成不揮發(fā)性的保護(hù)皮膜覆蓋有樹(shù)脂表面，從而把空氣遮斷達(dá)到阻燃的目的