【正文】 知識點(diǎn) 2 86 2022/2/10 助劑化學(xué)及工藝學(xué) 交聯(lián)劑的合成及特性 1 過氧化物交聯(lián)劑 有機(jī)過氧化物大致可分為如下五類： ?氫過氧化物； ?二烷基過氧化物； ?二?；^氧化物； ?過氧酯； ?酮過氧化物。 特征：可 交聯(lián)飽和聚合物 ，形成 CC交聯(lián)鍵。 知識點(diǎn) 3 87 2. 胺類交聯(lián)劑的分類及特性 胺類化合物作為 鹵素系列聚合物、羧基聚合物及帶有酯基、異氰酸酯、環(huán)氧基、羧甲基聚合物 的交聯(lián)劑已廣為應(yīng)用，尤其是環(huán)氧樹脂的固化及聚氨酯橡膠中的應(yīng)用。 這類化合物主要是 含有兩個(gè)或兩個(gè)以上氨基的胺類 ，通常，伯、仲胺是交聯(lián)劑，而叔胺是交聯(lián)催化劑。 (1)脂肪族多元胺 (2)芳香族多元胺 交聯(lián)劑的合成及特性 88 有機(jī)硫化物常在橡膠工業(yè)中用作硫化劑 。 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 ， 因此它們又被稱為 硫黃給予體 。 有機(jī)硫化物交聯(lián)劑一般分為： 二硫化秋蘭姆及其衍生物 ， 嗎啡啉衍生物 ， 有機(jī)多硫化合物以及二硫代氨基甲酸硒等 。 交聯(lián)劑的合成及特性 知識點(diǎn) 4 4 樹脂類交聯(lián)劑 分為： 酚醛樹脂 ?對叔丁基酚醛樹脂 ?對叔辛基酚醛樹脂 氨基樹脂 ?三聚氰胺樹脂 ?苯鳥糞胺甲醛樹脂 ?脲醛樹脂 交聯(lián)劑的合成及特性 助劑化學(xué)及工藝學(xué) Addictive chemistry and Technology 第八章 潤滑劑 1. 摩擦力的定義和分類 兩個(gè)相互接觸的物體做相對運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 存在一種抗拒其做相對運(yùn)動(dòng)的力 ， 稱作摩擦力 。 摩擦力的分類： 根據(jù)兩表面的相對運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ， 有滑動(dòng)摩擦 和 滾動(dòng)摩擦 。 概述 91 知識點(diǎn) 1 ?作用機(jī)理 —— 塑化機(jī)理 內(nèi)潤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，但潤滑劑不會(huì)過分降低聚合物的玻璃化溫度和強(qiáng)度。 —— 界面潤滑機(jī)理 在加工過程中，外潤滑劑分子很容易從聚合物的內(nèi)部遷移至表面，并在界面處定向排列，極性基團(tuán)與金屬表面吸附，疏水端與聚合物結(jié)合，使聚合物和加工設(shè)備、模具之間形成潤滑的分子層，對聚合物和加工設(shè)備起到隔離作用。 —— 涂布隔離機(jī)理 知識點(diǎn) 2 助劑化學(xué)及工藝學(xué) Addictive chemistry and Technology 第九章 偶聯(lián)劑 1. 偶聯(lián)劑的定義和分類 偶聯(lián)劑是指能改善填料與高分子材料之間界面特性的一類物質(zhì) 。 其分子結(jié)構(gòu)中存在 兩種官能團(tuán) ： 一種 可與高分子基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或至少有好的相容性 ； 另一種可與 無機(jī)填料形成化學(xué)鍵 。 概述 聚合物 填料 界面 94 知識點(diǎn) 1 硅烷類偶聯(lián)劑 硅烷類偶聯(lián)劑是研究得最早且被廣泛應(yīng)用的品種之一 。 ? 通式可寫為 RSiX3， R是與聚合物分子有親和力和反應(yīng)能力的活性官能團(tuán) ， 如乙烯基氯丙基 、 環(huán)氧基 、 甲基丙烯?；?、 胺基和巰基等 。 X為能夠水解的烷氧基 ， 如甲氧基 、 乙氧基等 。 ? 硅烷偶聯(lián)劑對含有極性基團(tuán)的或引入極性基團(tuán)的填充體系偶聯(lián)效果較明顯 ， 而對非極性體系則效果不顯著 ， 對 碳酸鈣 填充復(fù)合體系效果不佳 。 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 。 磺酸基賦于有機(jī)聚合物一定的觸變性；焦磷酰氧基有阻燃 、 防銹和增強(qiáng)粘接的性能；亞磷酰氧基可提供抗氧 、 耐燃性能等 ， 因此通過 OX的選擇 ， 可使鈦酸酯兼具偶聯(lián)和其他特殊性能； R’是 長碳鍵烷烴基 ， 它比較柔軟 ， 能和有機(jī)聚合物進(jìn)行彎曲纏結(jié) ，使有機(jī)物和無機(jī)物的相容性得到改善 ， 提高材料抗沖擊強(qiáng)度； Y是 羥基 、 氨基 、 環(huán)氧基或含雙鍵基團(tuán) 等 ， 這些基團(tuán)連接在鈦酸酯分子的末端 ， 可與有機(jī)聚合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而結(jié)合在一起 。 概述 96 化學(xué)鍵合理論 理論核心： 兩相反應(yīng)性 ? 偶聯(lián)劑含有一種化學(xué)官能團(tuán) ， 能與玻璃纖維表面的 硅醇基團(tuán)或其他無機(jī)填料表面的分子作用 形成共價(jià)鍵 。 ? 偶聯(lián)劑還含有至少一種 不同官能團(tuán)與聚合分子鍵合 ， 以獲得良好的界面結(jié)合 ， 或引入有機(jī)基團(tuán) ，增加與聚合物的相容性 。 概述 聚合物 填料 界面 橋梁 97 知識點(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)氧樹脂的偶聯(lián)作用 。 通過以上兩反應(yīng) ， 硅烷偶聯(lián)劑通過化學(xué)鍵結(jié)合改善了復(fù)合材料中高聚物和無機(jī)填料之間的粘接性 ， 使其性能大大改善 。 概述 （ CH2 ) 3 （ CH2 ) 3 （ CH2 ) 3 NH NH NH 99 助劑化學(xué)及工藝學(xué) Addictive chemistry and Technology 第十章 發(fā)泡劑、消泡劑 概述 發(fā)泡劑 :一類能使處于一定粘度范圍內(nèi)的液態(tài)或塑性狀態(tài)的橡膠 、 塑料形成微孔結(jié)構(gòu)的物質(zhì) 。 泡沫 消泡劑 ：加入到材料中用于抑制泡沫產(chǎn)生的物質(zhì) 。 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。泡沫體系要產(chǎn)生泡沫時(shí)，存在于體系中的消泡劑立刻破壞氣泡的彈性膜，抑制氣泡的產(chǎn)生。若氣泡已產(chǎn)生，添加的消泡劑接觸泡沫后，進(jìn)一步擴(kuò)展，層狀侵入，取代原泡沫的膜壁。 ∵ 低表面張力的液體總是要流向高表面張力的液體 消泡劑 低的表面張力 ， 低 HLB值 ， 不溶 于發(fā)泡介質(zhì)中，但又能均勻 分散 于泡沫介質(zhì)中，產(chǎn)生持續(xù)、均衡的消泡能力。 1. 物理發(fā)泡劑 物理發(fā)依靠其物理狀態(tài)的變化來達(dá)到發(fā)泡的目的 。 早期常用的物理發(fā)泡劑主要是 壓縮氣體 (空氣 、 CO2， N2等 )與 揮發(fā)性的液體 (低沸點(diǎn)的脂肪烴 ， 鹵代脂肪烴以及低沸點(diǎn)的醇 、 醚 、 酮和芳香烴等 。 ) 物理發(fā)泡劑一般都價(jià)格低廉 ， 但卻需要比較 昂貴的 、 專門為一定用途而設(shè)計(jì)的發(fā)泡設(shè)備 。 發(fā)泡劑及其應(yīng)用 2. 化學(xué)發(fā)泡劑 化學(xué)發(fā)泡劑 無機(jī)的或有機(jī)的熱敏性化合物 ， 受熱后在一定的溫度下會(huì)發(fā)生熱分解而產(chǎn)生一種或幾種氣體 . 氣體的產(chǎn)生方式一般有 兩種途徑 ： 其一是聚合物鏈擴(kuò)展或交聯(lián)的副產(chǎn)物； 其二是通過加入化學(xué)發(fā)泡劑 ， 產(chǎn)生發(fā)泡氣體 。 發(fā)泡劑及其應(yīng)用 無機(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 、 肼類衍生物 、 疊氮化合物和一些脲的衍生物等 。 ? 偶氮化合物 ， N亞硝基化合物和酰肼類化合物 發(fā)泡劑及其應(yīng)用 107 2022/2/10 助劑化學(xué)及工藝學(xué) 消泡劑及其應(yīng)用 消泡劑 ：加入到材料中用于抑制泡沫產(chǎn)生的物質(zhì) 。 分類 ： 硅氧烷類消泡劑 有機(jī)消泡劑 ? 原理 ： 通過臵換氣液界面的泡沫穩(wěn)定劑而達(dá)到消泡作用。 ?問答題： ?？ ? ?？ ? ？ ? ？ ? ？ ? ？ ? ？ ? 13. 消泡作用方式有哪些？ ? ？ ?？ ?？ ?？ ?？ ?21. 簡述 PVC非鏈斷裂熱降解的反應(yīng)機(jī)理？ ?。 ?？