【正文】 通常是 沸點(diǎn)高、難揮發(fā) 的液體或 低熔 固體。 輔助 增塑劑 與被增塑物的 相容性良好 ，重量相容比幾乎可達(dá) 1： 3，一般不單獨(dú)使用，與適當(dāng)主增塑劑配合使用。如含氯化合物。 誘導(dǎo)力：極性分子的固有偶極對(duì)非極性分子產(chǎn)生誘導(dǎo)而引起的作用力。 12 2022/2/10 助劑化學(xué)及工藝學(xué) 增塑機(jī)理 聚合物 /增塑劑體系中存在的幾種作用力 聚合物分子與聚合物分子間的作用力 (I)； ? 增塑劑本身分子間的作用力 (II) ； ? 增塑劑與聚合物分子間的作用力 (III)。 最廣泛應(yīng)用的一類(lèi) 主增塑劑 。 4. 環(huán)氧化物 輔助增塑劑 主要用于 PVC，不僅有增塑作用，而且可起到 穩(wěn)定劑 作用。 輔助增塑劑 6. 含氯化合物 增量劑 主要為 氯化石蠟、氯烴 50、五氯硬脂酸甲酯 等?？捎糜谑称钒b、醫(yī)療器具、兒童玩具以及個(gè)人衛(wèi)生用品等方面。 22 2022/2/10 助劑化學(xué)及工藝學(xué) 增塑劑結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 結(jié)構(gòu)與增塑劑效率的關(guān)系 從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看， 低分子量的增塑劑較高分子量的增塑劑對(duì)PVC的增塑效率高 。 以直鏈亞甲基為主體的脂肪族酯類(lèi)具有良好的耐寒性。 當(dāng)增塑劑具有 環(huán)狀結(jié)構(gòu)或烷基具有支鏈結(jié)構(gòu) 時(shí)，其耐寒性較差的原因在于低溫下環(huán)狀結(jié)構(gòu)或支鏈結(jié)構(gòu)在聚合物分子鏈中的運(yùn)動(dòng)困難。 具有 R1R2RCH的碳鏈結(jié)構(gòu)的增塑劑，因易生成叔丁基游離基，耐熱性、耐氧化性差，但具有 R3R2R1RC的碳鏈結(jié)構(gòu)的增塑劑，則對(duì)熱、氧都穩(wěn)定，這是因?yàn)榧咎荚由蠜](méi)有氫的緣故。要得到良好的耐久性，增塑劑的分子量必須在 350以上。在增塑劑分子結(jié)構(gòu)中，其烷基相對(duì)比例大的，耐水性、耐肥皂水性好，而耐油性、耐溶劑性差，相反，苯基、酯基多的極性增塑劑和烷基支鏈的增塑劑耐油性和耐溶劑型優(yōu)良，而耐水性和耐肥皂水性較差。 27 2022/2/10 助劑化學(xué)及工藝學(xué) 增塑劑結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 結(jié)構(gòu)域電絕緣性的關(guān)系 極性較強(qiáng)的增塑劑（如磷酸酯類(lèi)）有較好的電性能，極性較弱的增塑劑（如癸二酸酯類(lèi)）電性能較差；另一方面，分子支鏈較多、體積電阻低的有較好的電性能。 磷酸酯類(lèi)增塑劑是毒性較大的一類(lèi)增塑劑。 按其 功能不同 可分為： 鏈終止型抗氧劑－主抗氧劑 阻止自由基鏈的傳遞與增長(zhǎng)。 。 35 2022/2/10 助劑化學(xué)及工藝學(xué) 高分子材料的氧化降解與抗氧劑的作用機(jī)理 知識(shí)點(diǎn) 3 胺類(lèi)抗氧劑 應(yīng)用效果很好的抗氧劑，但具有較強(qiáng)的 變色性和污染性 胺類(lèi)抗氧劑可作鏈終止劑或過(guò)氧化物分解劑。 對(duì)于耐熱性差、容易產(chǎn)生熱降解的聚合物，在加工時(shí)必須采用添加熱穩(wěn)定劑的方法提高其耐熱性，最典型的例子是聚氯乙烯。 3 熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理 PVC: 熱老化的主要原因就是受熱分解脫去小分子。 毒性大 ， 其應(yīng)用受到一定的限制 。 羧酸鉛能與烯丙基氯起交換作用 ， 起到熱穩(wěn)定的作用 。 除了高級(jí)脂肪酸的金屬鹽以外 ， 還有芳香族酸 ， 脂肪族酸以及酚或醇類(lèi)的金屬鹽類(lèi) ， 如苯甲酸 、 水楊酸 、 環(huán)烷酸 、 烷基酚等的金屬鹽類(lèi)等 。 金屬皂類(lèi)穩(wěn)定劑是復(fù)合穩(wěn)定劑的主體成分。在無(wú)鎘配合中有很大的作用。 概述 知識(shí)點(diǎn) 1 光穩(wěn)定劑應(yīng)具備條件： 能強(qiáng)烈吸收 290400nm波長(zhǎng)范圍的 紫外線 ，或能有效地猝滅激發(fā)態(tài)分子的能量，或具有足夠的捕獲自由基的能力； 高分子化合物 吸收紫外線 后，容易形成電子激發(fā)態(tài)，這種激發(fā)態(tài)的分子可以引起一系列的 光物理過(guò)程和光化學(xué)反應(yīng) 。 染料、顏料、有機(jī)溶劑都是單線態(tài)氧的有效光敏化劑。 光在達(dá)到聚合物的表面時(shí)就被吸收或反射，阻礙了紫外線深入聚合物內(nèi)部，從而有效地抑制了制品的老化。 二苯甲酮類(lèi)、水楊酸酚類(lèi)和苯并三唑類(lèi)等。 光穩(wěn)定劑作用機(jī)理 自由基捕獲劑 第四道防線 受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑 (HALS)。 因此不必添加高濃度的紫外線吸收劑，光穩(wěn)定劑的添加量太高時(shí)，超過(guò)相容性時(shí)，會(huì)產(chǎn)生噴霜現(xiàn)象。 燃燒時(shí)使更多的聚合物或難于分解的物質(zhì)分解 ， 產(chǎn)生更多的可燃物 ， 造成火災(zāi) ， 危及人們的生命和財(cái)產(chǎn) 。 (4)點(diǎn)燃階段 ： 、 (5)燃燒階段 知識(shí)點(diǎn) 1 2 聚合物燃燒性標(biāo)準(zhǔn) 聚合物的燃燒性可用 燃燒速度 和 氧指數(shù) 來(lái)表示 。 熄 3 阻燃機(jī)理 保護(hù)膜機(jī)理 不燃性氣體機(jī)理 冷卻機(jī)理 終止鏈鎖反應(yīng)機(jī)理 協(xié)同作用體系 聚合物的燃燒和阻燃劑的作用機(jī)理 知識(shí)點(diǎn) 3 保護(hù)膜機(jī)理 阻燃劑在燃燒溫度下形成了一層不燃燒的保護(hù)膜 ， 覆蓋在材料上 ，隔離空氣而阻燃 。 例：經(jīng)磷化物處理過(guò)的纖維素，當(dāng)受熱時(shí)，纖維素首先分解出磷酸，它是一種很好脫水作用的催化劑，與纖維素作用的結(jié)果，脫去水分留下焦炭。 ? 例：氫氧化鋁和氫氧化鎂 。 鹵素阻燃劑以溴 、 氯為主 。 聚合物的燃燒和阻燃劑的作用機(jī)理 2 添加型阻燃劑 添加型阻燃劑主要有： 有機(jī)鹵化物 ， 磷化物 ， 無(wú)機(jī)化合物 。 概述 助劑化學(xué)及工藝學(xué) Addictive chemistry and Technology 第七章 交聯(lián)劑 概述 1 定義 交聯(lián) 是在兩個(gè)高分子的活性位臵上生成一個(gè)或數(shù)個(gè)化學(xué)鍵，將線型高分子轉(zhuǎn)變成體型 (三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) )高分子的反應(yīng) 凡能使高分 化合物引起交聯(lián)的物質(zhì)，就稱(chēng)為 交聯(lián)劑 交聯(lián)反應(yīng)能有效提高聚物的耐熱性能、耐溶劑性能，同時(shí)改善材料的機(jī)械性能及耐候性。 環(huán)氧樹(shù)脂固化機(jī)理： 交聯(lián)劑的作用機(jī)理 交聯(lián)劑引發(fā)自由基反應(yīng)和交聯(lián)劑官能團(tuán)反應(yīng)相結(jié)合 該交聯(lián)機(jī)理實(shí)際上是前述兩種機(jī)理的結(jié)合形式。 交聯(lián)劑的作用機(jī)理 2 無(wú)機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)機(jī)理 常見(jiàn)的無(wú)機(jī)交聯(lián)劑主要有： 硫黃及硫黃同系物 金屬氧化物 過(guò)氧化物及硫化物 硼酸 磷化物 金屬固化物 交聯(lián)劑的作用機(jī)理 3 光交聯(lián) 聚合物的光交聯(lián)是依據(jù)聚合物中的 感光性基團(tuán) 及混入的 光敏劑的感光特性，借助光能產(chǎn)生自由基而進(jìn)行交聯(lián)。 特征：可 交聯(lián)飽和聚合物 ，形成 CC交聯(lián)鍵。 特點(diǎn)是 在硫化溫度下能夠析出硫 ， 進(jìn)而使橡膠進(jìn)行硫化 ， 因此它們又被稱(chēng)為 硫黃給予體 。 概述 91 知識(shí)點(diǎn) 1 ?作用機(jī)理 —— 塑化機(jī)理 內(nèi)潤(rùn)滑劑分子能像增塑劑一樣，穿插于高分子鏈之間，削弱分子間的吸引力，當(dāng)聚合物變形時(shí)，分子鏈間能夠相互滑移和旋轉(zhuǎn)，從而使分子間的內(nèi)摩擦減小，熔體粘度降低，流動(dòng)性增加，易于塑化，但潤(rùn)滑劑不會(huì)過(guò)分降低聚合物的玻璃化溫度和強(qiáng)度。 概述 聚合物 填料 界面 94 知識(shí)點(diǎn) 1 硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑 硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑是研究得最早且被廣泛應(yīng)用的品種之一 。 概述 95 鈦酸酯偶聯(lián)劑 ? 通式： (ROO(4n)Ti(OXR’Y)n(n=2， 3) RO是 可水解的短碳鏈烷氧基 ， 能與無(wú)機(jī)物表面羥基起反應(yīng) ， 從而達(dá)到化學(xué)偶聯(lián)的目的； OX可以是 羧基 、 烷氧基 、 磺酸基 、 磷基 等 ， 這些基團(tuán)很重要 ， 決定鈦酸酯所具有的特殊性能 。 概述 聚合物 填料 界面 橋梁 97 知識(shí)點(diǎn) 2 例：氨丙基三乙氧基硅烷 NH2CH2CH2 CH2Si(OC2H5)3， 當(dāng)用它首先處理無(wú)機(jī)填料時(shí) (如玻璃纖維等 )， 硅烷首先水解變成硅醇 ， 接著硅醇基與無(wú)機(jī)填料表面發(fā)生脫水反應(yīng) ， 進(jìn)行化學(xué)鍵連接： 概述 98 結(jié)合實(shí)例解釋硅烷偶聯(lián)劑作用機(jī)理！重點(diǎn)記背！ 經(jīng)偶聯(lián)劑處理的無(wú)機(jī)填料進(jìn)行填充制備復(fù)合材料時(shí) ， 偶聯(lián)劑中的Y基團(tuán)將和有機(jī)高聚物相互作用 ， 如與環(huán)氧樹(shù)脂的偶聯(lián)作用 。 隔熱、絕緣 氣體易壓縮性 材料不均勻、 生產(chǎn)危害 消泡機(jī)理 消泡劑常以微粒的形式，滲入到泡沫的體系中。 1. 物理發(fā)泡劑 物理發(fā)依靠其物理狀態(tài)的變化來(lái)達(dá)到發(fā)泡的目的 。 發(fā)泡劑及其應(yīng)用 無(wú)機(jī)化學(xué)發(fā)泡劑 碳酸銨 ， 碳酸氫銨與碳酸氫鈉 亞硝酸銨 硼氫化鉀與硼氫化鈉 過(guò)氧化氫 發(fā)泡劑及其應(yīng)用 有機(jī)化學(xué)發(fā)泡劑 ? 主要產(chǎn)生 氮?dú)?， 所以它們的分子中幾乎都含有 =NN=或 N=N結(jié)構(gòu) ， ? 如偶氮化合物 、 N亞硝基化合物 、 肼類(lèi)衍生物 、 疊氮化合物和一些脲的衍生物等 。 ?？