助劑工藝及化學(xué)復(fù)習(xí)題

助劑化學(xué)及工藝學(xué)AddictivechemistryandTechnology復(fù)習(xí)資料1.1助劑的概念及應(yīng)用又稱添加劑(additives)。廣義上，助劑是泛指某些材料和產(chǎn)品在生產(chǎn)和加工過程中為改進(jìn)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能而加入的輔助物質(zhì)。狹義上，助劑是指那些為改善某些材料的加工性能和最終產(chǎn)品的性能而分散在材料中，對材料結(jié)構(gòu)無明顯影響的少量化學(xué)物質(zhì)。關(guān)鍵點(diǎn)：改進(jìn)性能、工藝22023/1/5助劑化學(xué)及工藝學(xué)Help.Assist32023/1/5助劑化學(xué)及工藝學(xué)第二章增塑劑第三章抗氧劑第四章熱穩(wěn)定劑第五章光穩(wěn)定劑第六章阻燃劑第七章交聯(lián)劑第八章潤滑添加劑第九章偶聯(lián)劑第十章發(fā)泡劑與消泡劑42023/1/5助劑化學(xué)及工藝學(xué)環(huán)保性耐久性1.4助劑的選用標(biāo)準(zhǔn)助劑混合使用中協(xié)同效應(yīng)與對抗作用與制品的配伍性對加工條件的適應(yīng)性對制品用途的適應(yīng)性2.助劑本身3.助劑與環(huán)境1.助劑與助劑“321準(zhǔn)則”結(jié)合實(shí)例記背！選擇助劑時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)問題：

“3”助劑與制品的配伍性助劑的配伍性是指助劑與制品中的聚合物相容性、分散性和它們相互之間的穩(wěn)定性，否則就會析出（噴霜或滲出）或無機(jī)填料沉淀，致使助劑功能難顯。當(dāng)然也有一些助劑利用有限相容性而發(fā)揮作用。如潤滑劑、表面活性劑類抗靜電劑等。助劑對加工條件的適應(yīng)性加工條件對助劑的要求，最主要是耐熱性，即要求助劑在加工溫度下不分解、不易揮發(fā)和升華。對加工設(shè)備和模具不產(chǎn)生腐蝕作用。助劑對制品用途的適應(yīng)性不同用途的制品對所欲采用的助劑的外觀、氣味、污染性、耐久性、電性能、熱性能、耐候性、毒性等都有一定要求。如淺色制品不能用易污染助劑，毒性助劑不用于食品、藥物包裝材料、水管、醫(yī)療器械、玩具、塑料和橡膠制品上及紡織制品上。52023/1/5助劑化學(xué)及工藝學(xué)1.4助劑的選用標(biāo)準(zhǔn)“2”助劑的耐久性助劑的耐久性是指助劑長期存在于制品中耐損失，助劑損失主要通過三條途徑：揮發(fā)、抽出、遷移。重視助劑的環(huán)保性選擇助劑應(yīng)以環(huán)保觀念為指導(dǎo)，性能再好的助劑，若是環(huán)保不過關(guān)，只能棄之。一定要選用無毒害、無過敏、無刺激、無污染等的助劑。

“1”助劑混合使用中的協(xié)同效應(yīng)與對抗作用兩種或多種助劑混合使用的效果高于相同配量的單一助劑，這種現(xiàn)象稱之為“協(xié)同效應(yīng)”或“增效作用”；等于相同配量的單一助劑之和成為加和效應(yīng)；而效果小于它們各自單獨(dú)使用的效果或加和，稱為對抗效應(yīng)。因此選擇助劑配合時(shí)一定要考慮選擇具有協(xié)同作用的不同助劑，而避免發(fā)生對抗作用。62023/1/5助劑化學(xué)及工藝學(xué)1.4助劑的選用標(biāo)準(zhǔn)助劑化學(xué)及工藝學(xué)AdditivechemistryandTechnology第二章增塑劑增塑劑的定義一種加入到高分子聚合體系中增加塑料制品的可塑性、柔韌性或膨脹性的物質(zhì)。宏觀表現(xiàn)：硬度、模量、Tg和催化溫度下降；伸長率、柔韌性提高。通常是沸點(diǎn)高、難揮發(fā)的液體或低熔固體。82023/1/5助劑化學(xué)及工藝學(xué)2.1增塑劑的定義、性能要求及分類92023/1/5助劑化學(xué)及工藝學(xué)2.1增塑劑的定義、性能要求及分類增塑劑的分類按與被增塑物的相容性分類

主增塑劑主增塑劑與被增塑物的相容性好，重量相容比幾乎可達(dá)1：1。可單獨(dú)使用。如鄰苯二甲酸酯類，磷酸酯類，烷基磺酸苯酯類等。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。如脂肪族酸酯類，多元醇酯類，脂肪酸單酯類環(huán)氧酯類等。增量劑與被增塑物相容性較差。重量相容比低于1：20，但與主增塑劑或輔助增塑劑有一定相容性，且能與其配合，用以降低成本或改善某些性能。如含氯化合物。知識點(diǎn)1102023/1/5助劑化學(xué)及工藝學(xué)2.2增塑機(jī)理被廣為接受的一種理論：由于增塑劑的加入，材料中高聚物分子鏈間聚集作用的削弱而造成的。增塑劑分子插入到聚合物分子鏈之間，削弱了聚合物分子鏈間的引力，結(jié)果增加了聚合物分子鏈的移動性，降低聚合物分子鏈的結(jié)晶度，從而增加聚合物塑性。知識點(diǎn)211助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)2007.01氫鍵鍵結(jié)晶晶范德德華華力力2.2增塑塑機(jī)機(jī)理理聚合物分子間作用力2022/12/28色散散力力：：由由于于微微小小的的瞬瞬間間偶偶極極的的相相互互作作用用而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的。。誘導(dǎo)導(dǎo)力力：：極極性性分分子子的的固固有有偶偶極極對對非非極極性性分分子子產(chǎn)產(chǎn)生生誘誘導(dǎo)導(dǎo)而而引引起起的的作作用用力力。。取向向力力：：極極性性分分子子的的固固有有偶偶極極相相互互作作用用而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的。。極性性分分子子相相互互作作用用的的特特殊殊情情況況，，它它是是由由兩兩個(gè)個(gè)帶帶有有帶帶負(fù)負(fù)電電性性很很大大而而原原子子半半徑徑較較小小的的原原子子（（如如F、O、N原子子等等））相相結(jié)結(jié)合合。。分子子鏈鏈從從雜雜亂亂無無章章的的狀狀態(tài)態(tài)緊緊密密折折疊疊形形成成有有規(guī)規(guī)狀狀態(tài)態(tài)，，即即結(jié)結(jié)晶晶態(tài)態(tài)。。122022/12/28助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)2.2增塑機(jī)理理聚合物/增塑劑體體系中存存在的幾幾種作用用力聚合物分分子與聚聚合物分分子間的的作用力力(I)；增塑劑本本身分子子間的作作用力(II)；增塑劑與與聚合物物分子間間的作用用力(III)。聚合物增塑劑(I)(II)(III)132022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)一是隔離作用用，非極性增增塑劑→→非極性性聚合物物，非極性增增塑劑的的主要作作用，是是通過聚聚合物－－增塑劑劑間的“溶劑化化”作用用來增大分分子間的的距離，，削弱它它們之間間本來就就很小的的作用力力；2.2增塑機(jī)理理重點(diǎn)：增增塑劑的的三種增增塑作用用形式：：142022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)二是弱化作用用，極性增塑塑劑→極極性聚合合物增塑劑分分子的極極性基團(tuán)團(tuán)與聚合合物分子子的極性性基團(tuán)““相互作作用”，，破壞了了原聚合合物分子子間的極極性連接接，減少少了連接接點(diǎn)，削削弱了分分子間的的作用力力，增大大了聚合合物的塑塑性；2.2增塑機(jī)理理152022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)三是屏蔽作用用，非極性增增塑劑→→極性聚聚合物，非極性的的增塑劑劑分子遮遮蔽了聚聚合物的的極性基基團(tuán)，使使相鄰聚聚合物分分子的極極性基不不發(fā)生或或很少發(fā)發(fā)生“作作用”，，從而削削弱聚合合物分子子間的作作用力，，達(dá)到增增塑的目目的。在一種增增塑過程程中，可可能同時(shí)時(shí)存在著著幾種作作用。2.2增塑機(jī)理理162022/12/28助劑化學(xué)及工工藝學(xué)2.3增塑劑化學(xué)與與工藝1.鄰苯二甲酸酯酯鄰苯二甲酸酯酯通式如下圖圖所示，R1，R2是C1~C13的烷基、環(huán)烷烷基、苯基、、芐基等。最廣泛應(yīng)用的的一類主增塑劑。DOP:鄰苯二甲酸二二辛酯以它為通用增塑劑的的標(biāo)準(zhǔn)，任何其他增增塑劑都是以以它為基準(zhǔn)來來加以比較的的。知識點(diǎn)3172022/12/28助劑化學(xué)及工工藝學(xué)2.脂肪族二元酸酸酯輔助增塑劑作為增塑劑使使用的是飽和脂肪族二二元酸酯、壬壬二酸酯和癸癸二酸酯等，如己二酸二（（2-乙基）己酯（（DOA）、癸二酸二二（2-乙基）己酯（（DOS）等。2.3增塑劑化學(xué)與與工藝3.磷酸酯磷酸酯除具有有增塑作用外外，尚有阻燃作用，是具有多功能的的主增塑劑。4.環(huán)氧化化物輔助增塑劑主要用于PVC，不僅有有增塑作用，，而且可起到到穩(wěn)定劑作用。低毒性：用作食品醫(yī)醫(yī)藥包裝。常用的環(huán)氧增增塑劑分為環(huán)氧化油、環(huán)氧脂肪酸單單酯和環(huán)氧四氫鄰苯苯二甲酸酯三三類。182022/12/28助劑化學(xué)及及工藝學(xué)2.3增塑劑化學(xué)學(xué)與工藝5.多元醇酯多元醇酯主主要指由二二元醇、多多縮二元醇醇、三元醇醇、四元醇醇與飽和脂脂肪酸或苯苯甲酸生成成的酯類。。輔助增塑劑劑6.含氯氯化合物增量劑主要為氯化石蠟、、氯烴-50、五氯氯硬脂酸甲甲酯等。192022/12/28助劑化學(xué)及及工藝學(xué)2.3增塑劑化學(xué)學(xué)與工藝8.石油油酯石油酯也稱稱為烷基磺磺酸苯酯，，結(jié)構(gòu)式為為通用主增塑塑劑202022/12/28助劑化學(xué)及及工藝學(xué)2.3增塑劑化學(xué)學(xué)與工藝9.苯多酸酯揮發(fā)性低，，耐抽出性性好，耐遷遷移性好，，具有類似似聚酯增塑塑劑的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)；同時(shí)苯多酸酸酯的相容容性、加工工類、低溫溫性能等又又類似于單單體型的鄰鄰苯二甲酸酸酯。兼具有單體型增塑塑劑和聚酯酯增塑劑兩者的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。10.檸檸檬酸酯檸檬酸酯類類增塑劑主主要包括檸檸檬酸酯及及乙酰化檸檸檬酸酯，，為無毒增塑劑劑?？捎糜谑呈称钒b、、醫(yī)療器具具、兒童玩玩具以及個(gè)個(gè)人衛(wèi)生用用品等方面面。212022/12/28助劑化學(xué)及及工藝學(xué)2.3增塑劑化學(xué)學(xué)與工藝增塑劑分子子大多數(shù)具具有極性和非極極性兩個(gè)部分。。極性部分常常用極性基基團(tuán)所構(gòu)成成，如酯基基（））、、氯原子（（-Cl））、環(huán)氧基基（））等.非極性部分分為具有一一定長度的的烷基，如如芳環(huán)、酯酯環(huán)族、脂脂肪族等。。含有不同極極性基團(tuán)的的化合物具具有不同的的特點(diǎn)：如鄰苯二甲甲酸酯的相相容性好，，增塑效果果好，性能能比較全面面，常作為為主增塑劑劑使用；磷酸酯和氯氯化物具有有阻燃性；；環(huán)氧化物、、雙季戊四四醇酯的耐耐熱性能好好；脂肪族二元元酸酯的耐耐寒性優(yōu)良良；烷基磺酸苯苯酯耐候性性好；檸檬酸酯及及乙酰檸檬檬酸酯類具具有抗菌性性能。222022/12/28助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)2.4增塑塑劑劑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與性性能能的的關(guān)關(guān)系系結(jié)構(gòu)構(gòu)與與增增塑塑劑劑效效率率的的關(guān)關(guān)系系從化化學(xué)學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)上上看看，，低分分子子量量的的增增塑塑劑劑較較高高分分子子量量的的增增塑塑劑劑對對PVC的的增增塑塑效效率率高高。而而隨隨著著增增塑塑劑劑分分子子極極性性增增加加，，烷烷基基支支鏈鏈化化強(qiáng)強(qiáng)度度提提高高和和芳芳環(huán)環(huán)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)增增多多，，都都會會使使增增塑塑效效率率下下降降。。在碳碳原原子子數(shù)數(shù)和和結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)相相同同的的情情況況下下：：為為己己二二酸酸>鄰鄰苯苯二二甲甲酸酸>偏偏苯苯三三酸酸酯酯。。232022/12/28助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)2.4增塑塑劑劑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與性性能能的的關(guān)關(guān)系系結(jié)構(gòu)構(gòu)與與耐耐寒寒性性的的關(guān)關(guān)系系通常常，，相相容容性性良良好好的的增增塑塑劑劑耐耐寒寒性性都都較較差差，，特特別別是是當(dāng)當(dāng)增增塑塑劑劑含含有有環(huán)環(huán)狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)時(shí)時(shí)耐耐寒寒性性顯顯著著性性降降低低。。以直直鏈鏈亞亞甲甲基基為為主主體體的的脂脂肪肪族族酯酯類類具具有有良良好好的的耐耐寒寒性性。。具具有有直直鏈鏈烷烷基基的的增增塑塑劑劑，，耐耐寒寒性性是是良良好好的的。。隨隨著著烷烷基基直直鏈鏈的的增增加加，，耐耐寒寒性性也也相相應(yīng)應(yīng)變變差差。。一般般烷烷基基鏈鏈越越長長，，那那耐耐寒寒性性越越好好。。當(dāng)增增塑塑劑劑具具有有環(huán)狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)或或烷烷基基具具有有支支鏈鏈結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)時(shí)，，其其耐耐寒寒性性較較差差的的原原因因在在于于低低溫溫下下環(huán)環(huán)狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)或或支支鏈鏈結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在在聚聚合合物物分分子子鏈鏈中中的的運(yùn)運(yùn)動動困困難難。。不同同結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的酯酯類類增增塑塑劑劑其其耐耐寒寒性性為為：：芳芳環(huán)環(huán)<酯酯環(huán)環(huán)族族<脂脂肪肪族族，，如如鄰鄰苯苯二二甲甲酸酸二二辛辛脂脂<四四氫氫化化鄰鄰苯苯二二甲甲酸酸二二辛辛脂脂<癸癸二二酸酸二二辛辛脂脂。。242022/12/28助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)2.4增塑塑劑劑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與性性能能的的關(guān)關(guān)系系結(jié)構(gòu)構(gòu)與與耐耐老老化化性性的的關(guān)關(guān)系系烷基基支支鏈鏈多多的增增塑塑劑劑，，耐耐熱熱性性就就相相對對差差些些，，如如具具有有支支鏈鏈醇醇酯酯增增塑塑劑劑的的耐耐熱熱性性比比相相應(yīng)應(yīng)的的正正構(gòu)構(gòu)醇醇酯酯差差些些（（因因?yàn)闉槭迨鍤錃湓幼痈萑菀滓资苁荇属驶跹趸址纸饨猓?。。在增增塑塑劑劑（（如如DIDP、、DOP））中中加入入抗抗氧氧劑劑可顯顯著著改改善善熱熱穩(wěn)穩(wěn)定定性性。。具有有R1R2RCH的的碳碳鏈鏈結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的增增塑塑劑劑，，因因易易生生成成叔叔丁丁基基游游離離基基，，耐耐熱熱性性、、耐耐氧氧化化性性差差，，但但具具有有R3R2R1RC的的碳碳鏈鏈結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的增增塑塑劑劑，，則則對對熱熱、、氧氧都都穩(wěn)穩(wěn)定定，，這這是是因因?yàn)闉榧炯咎继荚幼由仙蠜]沒有有氫氫的的緣緣故故。。環(huán)氧增塑塑劑不僅僅可以防防止制品品加工時(shí)時(shí)的著色色，而且且還能使使制品得得到良好好的耐候候性。因因此環(huán)氧氧增塑劑劑又可以以作為穩(wěn)穩(wěn)定劑使使用。252022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)2.4增塑劑結(jié)結(jié)構(gòu)與性性能的關(guān)關(guān)系結(jié)構(gòu)與耐耐久性的的關(guān)系增塑劑的的耐久性性與增塑塑劑的分子量及及分子結(jié)結(jié)構(gòu)有密切的的關(guān)系。。要得到到良好的的耐久性性，增塑塑劑的分分子量必必須在350以以上。耐久性包包括耐揮揮發(fā)性、、耐抽出出性和耐耐遷移性性。1、與耐耐揮發(fā)性性的關(guān)系系分子量小小的增塑劑劑揮發(fā)性性大，如如果僅從從耐揮發(fā)發(fā)性來考考慮，增增塑劑的的分子量量最好在在500以上；；一般與與PVC樹脂相相容性好好的增塑塑劑其揮揮發(fā)性較較大；分分子內(nèi)具具有體積積較大的的基團(tuán)的的增塑劑劑，揮發(fā)發(fā)性較小小。262022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)2.4增塑劑結(jié)結(jié)構(gòu)與性性能的關(guān)關(guān)系2、與耐耐抽出性性的關(guān)系系耐抽出性性包括耐油性、、耐溶劑劑型、耐耐水和耐耐肥皂水水性等。在增增塑劑分分子結(jié)構(gòu)構(gòu)中，其其烷基相相對比例例大的，，耐水性性、耐肥肥皂水性性好，而而耐油性性、耐溶溶劑性差差，相反反，苯基基、酯基基多的極極性增塑塑劑和烷烷基支鏈鏈的增塑塑劑耐油油性和耐耐溶劑型型優(yōu)良，，而耐水水性和耐耐肥皂水水性較差差。聚酯類增增塑劑對對其性能能影響最最大的是是分子量量，高分分子量的的聚酯耐耐揮發(fā)性性、耐抽抽出性和和耐遷移移性良好好，但耐耐寒性和和塑化效效率較差差。一般般來講，，聚酯類類增塑劑劑是耐久久性優(yōu)良良的增塑塑劑，多多用于需需要耐油油和耐熱熱的制品品中。3、與耐耐遷移性性的關(guān)系系增塑劑分分子量大大的，具具有支鏈鏈結(jié)構(gòu)或或環(huán)狀結(jié)結(jié)構(gòu)的增增塑劑是是較難遷遷移的，，如DNP、TCP及及聚酯類類增塑劑劑。272022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)2.4增塑劑結(jié)結(jié)構(gòu)與性性能的關(guān)關(guān)系結(jié)構(gòu)域電電絕緣性性的關(guān)系系極性較強(qiáng)強(qiáng)的增塑塑劑（如如磷酸酯酯類）有有較好的的電性能能，極性性較弱的的增塑劑劑（如癸癸二酸酯酯類）電電性能較較差；另另一方面面，分子子支鏈較較多、體體積電阻阻低的有有較好的的電性能能。282022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)2.4增塑劑結(jié)結(jié)構(gòu)與性性能的關(guān)關(guān)系結(jié)構(gòu)與難難燃性的的關(guān)系具有阻燃燃性的增增塑劑：：磷酸酯類類氯化石蠟蠟氯化脂脂肪酸酸292022/12/28助劑化化學(xué)及及工藝藝學(xué)2.4增塑劑劑結(jié)構(gòu)構(gòu)與性性能的的關(guān)系系結(jié)構(gòu)與與毒性性的關(guān)關(guān)系一般的的增塑塑劑或或多或或少都都是有有一定定毒性性。環(huán)氧增增塑劑劑是毒毒性較較低的的一類類增塑塑劑。。檸檬酸酸酯類類增塑塑劑是是無毒毒增塑塑劑。。磷酸酯酯類增增塑劑劑是毒毒性較較大的的一類類增塑塑劑。。結(jié)構(gòu)與與耐霉霉菌性性的關(guān)關(guān)系302022/12/28助劑化化學(xué)及及工藝藝學(xué)2.4增塑劑劑結(jié)構(gòu)構(gòu)與性性能的的關(guān)系系易受霉霉菌侵侵蝕：：長鏈脂脂肪酸酸酯、、脂肪肪族二二元酸酸酯天然原原料：：環(huán)氧氧大豆豆油抗菌：：鄰苯二二鉀酸酸酯、、磷酸酸酯（（酚類類）助劑化化學(xué)及及工藝藝學(xué)AddictivechemistryandTechnology第三章章抗抗氧劑劑322022/12/28助劑化化學(xué)及及工藝藝學(xué)3.1概述定義：：高分子子材料料在加工、、貯存存和使使用過程中中都易易發(fā)生生氧化反反應(yīng)，從而而使高高分子子材料料的強(qiáng)強(qiáng)度降降低，，外觀觀發(fā)生生變化化，物物理、、化學(xué)學(xué)機(jī)械械性能能變壞壞，甚甚至不不能使使用。。抗氧劑劑是一些些很容容易與與氧作作用的的物質(zhì)質(zhì)，將將它們們加入入到到到材料料中，，使大大氣中中的氧氧先與與它們們作用用來保保護(hù)材材料免免受或或延遲遲氧化化。在橡膠膠工業(yè)業(yè)中，，抗氧氧劑也也被稱稱為防防老劑劑。按其功能不不同可分為為：鏈終止止型抗抗氧劑劑－主主抗氧氧劑阻止自自由基基鏈的的傳遞遞與增增長。。預(yù)防型型抗氧氧劑－－輔助型型抗氧氧劑－－過氧氧化氫氫分解解劑阻止或或延緩緩自由由基產(chǎn)產(chǎn)生332022/12/28助劑化學(xué)及及工藝學(xué)3.1概述知識點(diǎn)1342022/12/28助劑化學(xué)及及工藝學(xué)3.2高分子材料料的氧化降降解與抗氧氧劑的作用用機(jī)理1.高分子聚合合物的氧化化降解機(jī)理理高分子材料料的氧化老老化是一種種自動氧化反反應(yīng)。自動氧化反反應(yīng)是指在在室溫至150℃下，物質(zhì)按按照鏈?zhǔn)阶杂苫鶛C(jī)理進(jìn)行的的具有自動催化特征的氧化化反應(yīng)。高分子聚合合物的氧化化降解也是是由鏈引發(fā)、鏈增長/鏈轉(zhuǎn)移、鏈終止三個(gè)階段所所組成。。知識點(diǎn)2高分子材料料耐氧化的性性能與高分子材料料的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，，一般說來來，高分子子材料的穩(wěn)穩(wěn)定性越差差，在光和和熱的作用用下越容易易產(chǎn)生自由由基，其材材料的耐氧氧化能力則則越差。甲基、乙基基、異丙基基與叔丁基基自由基的的穩(wěn)定性順順序如下：：另外，當(dāng)帶帶有不成對對電子的碳碳原子與不不飽和體系系直接相連連時(shí)，則此此單電子能能與不飽和和體系共軛軛而使此游游離基更加加穩(wěn)定。如：→聚丙烯比比聚乙烯容容易氧化，，而含有不不飽和鍵的的高分子材材料，如天天然橡膠就就更容易氧氧化。352022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)3.2高分子材材料的氧氧化降解解與抗氧氧劑的作作用機(jī)理理知識點(diǎn)3胺類抗氧氧劑應(yīng)用效果果很好的的抗氧劑劑，但具具有較強(qiáng)強(qiáng)的變色性和和污染性性胺類抗氧氧劑可作作鏈終止止劑或過過氧化物物分解劑劑。362022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)3.3各種抗氧氧劑及發(fā)發(fā)展動態(tài)態(tài)酚類抗氧氧劑所有抗氧氧劑中不污染、、不變色色性最好好的一類，，且低毒或無無毒，酚類抗抗氧劑具具有很好好的發(fā)展展前景。。輔助抗氧氧劑金屬鹽、、硫化物物、硫酯酯、亞磷磷酸酯等等3.3各種抗氧氧劑及發(fā)發(fā)展動態(tài)態(tài)助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)AddictivechemistryandTechnology第四章熱熱穩(wěn)定定劑定義：熱穩(wěn)定劑劑：為防止止聚合材材料（如如PVC、PVA、PVDC、PCTEF、氯磺磺化PE、聚氯氯苯乙烯烯等塑料料及氯化化橡膠等等）在熱熱和機(jī)械械剪切力力等作用用下引起起降解而而加入的的一類物物質(zhì)。（或指那那些用來來提高能能發(fā)生非非鏈斷裂裂熱降解解的聚合合材料熱熱穩(wěn)定性性的物質(zhì)質(zhì)）。對于耐熱熱性差、、容易產(chǎn)產(chǎn)生熱降降解的聚聚合物，，在加工工時(shí)必須須采用添添加熱穩(wěn)穩(wěn)定劑的的方法提提高其耐耐熱性，，最典型型的例子子是聚氯氯乙烯。。4.1概述1.合成材料料的熱降降解聚合物的的熱降解解有三種種基本的的表現(xiàn)形形式。①在受受熱過程程中從高高分子鏈鏈上脫落落下來各各種小分分子，例例如HCl，NH3，H2O等非鏈斷裂裂降解②鍵的的斷裂發(fā)發(fā)生在高高分子鏈鏈上，從從而產(chǎn)生生了各種種無規(guī)律律的低級級分子隨機(jī)鏈斷斷裂降解解；③鏈的的斷裂仍仍然發(fā)生生在高分分子鏈上上，但高高分子鏈鏈的斷裂裂是有規(guī)規(guī)律的，，分解生生成聚合合前的單單體解聚反應(yīng)應(yīng)。4.2合成材料料的熱降降解及熱熱穩(wěn)定的的作用機(jī)機(jī)理知識點(diǎn)1412022/12/28助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)3.聚合物熱熱降解機(jī)機(jī)理聚合物降降解，以以PVC樹脂受熱熱降解為為例，是是一個(gè)十十分復(fù)雜雜的過程程，一般般有以下下三種機(jī)機(jī)理：①自由基基反應(yīng)機(jī)機(jī)理；②離子機(jī)機(jī)理；③單分子子機(jī)理。。4.2合成材料料的熱降降解及熱熱穩(wěn)定的的作用機(jī)機(jī)理3熱穩(wěn)穩(wěn)定劑的的作用機(jī)機(jī)理PVC:熱老化的的主要原原因就是是受熱分分解脫去去小分子子。高分子鏈鏈上才能能在不規(guī)規(guī)則分布布的引發(fā)發(fā)源—烯丙基氯氯結(jié)構(gòu)，由于此此氯原子子的活潑潑性，受受熱情況況下則易易于脫去去氯化氫氫，形成成共軛多多烯都能能促進(jìn)此此類聚合合材料的的降解反反應(yīng)。如要防止止或延緩緩像PVC類的的聚合材材料的熱熱老化，，消除高分分子材料料中熱降解的的引發(fā)源源，如PVC中烯烯丙基氯氯結(jié)構(gòu)和和不飽和和鍵；消除所有有對非鏈鏈斷裂熱熱降解反反應(yīng)具有有催化作用用的物質(zhì)質(zhì)，如由PVC上上解脫下下來的氯氯化氫等等.4.2合成材料料的熱降降解及熱熱穩(wěn)定的的作用機(jī)機(jī)理知識點(diǎn)2舉例：鹽基性鉛鹽是通過捕獲脫脫落下來的HCl而抑制制了它的自動動催化作用；；脂肪酸皂類一方面可以捕捕獲脫落下來來的HCl，，另一方面是是能置換PVC中存在的的丙烯基氯中中的氯原子，，生成比較穩(wěn)穩(wěn)定的酯，從從而消除了脫脫HCl的引引發(fā)源；有機(jī)錫類熱穩(wěn)穩(wěn)定劑的作用機(jī)理是是：有機(jī)錫化化合物先與PVC分子鏈鏈上的氯原子子配位，而高高分子鏈上的的活潑氯原子子與Y基團(tuán)交交換，從而抑抑制了PVC脫氯化氫的的熱降解反應(yīng)應(yīng)。432022/12/28助劑化學(xué)及工工藝學(xué)4.2合成材料的熱熱降解及熱穩(wěn)穩(wěn)定的作用機(jī)機(jī)理442022/12/28助劑化學(xué)及工工藝學(xué)4.3熱穩(wěn)定劑各論論及發(fā)展趨勢勢3.有機(jī)錫類穩(wěn)定劑2.金屬皂類穩(wěn)定劑4.液體復(fù)合穩(wěn)定劑5.有機(jī)輔助穩(wěn)定劑

1.鉛穩(wěn)定劑三鹽基硫酸鹽、二硫基硫酸鹽馬來酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫亞磷酸酯型的溶體鋇/鎘/鋅硬脂酸鎘、月桂酸鋅N-烷基馬來酰亞亞胺1.鉛穩(wěn)定定劑價(jià)格低廉，熱熱穩(wěn)定性好→→我國則主要以以鉛類穩(wěn)定劑劑為主。毒性大，其應(yīng)用受到到一定的限制制。鉛類穩(wěn)定劑主主要是鹽基性鉛鹽，即帶有未成成鹽的一氧化化鉛(俗稱為為鹽基)的無無機(jī)酸鉛和有有機(jī)酸鉛。452022/12/28助劑化學(xué)及工工藝學(xué)4.3熱穩(wěn)定劑各論論及發(fā)展趨勢勢作用機(jī)理鉛穩(wěn)定劑主要要是通過捕獲分解出的的HCl而抑制氧化氫氫對進(jìn)一步分分解反應(yīng)所起起的催化作用用。生成的PbCl2對脫氯化氫無無促進(jìn)作用。。羧酸鉛能與烯烯丙基氯起交交換作用，起起到熱穩(wěn)定的的作用。462022/12/28助劑化學(xué)及工工藝學(xué)4.3熱穩(wěn)定劑各論論及發(fā)展趨勢勢+=-知識點(diǎn)22.金屬皂類類穩(wěn)定劑金屬皂是指高級脂肪酸的的金屬鹽。作為PVC類類聚合材料熱熱穩(wěn)定劑的金金屬皂則主要要是硬脂酸，月桂桂酸，棕櫚酸酸等的鋇、鎘、鉛、、鈣，鋅、鎂鎂、鍶等金屬鹽。用(RCOO)nM的通式來表示示。除了高級脂肪肪酸的金屬鹽鹽以外，還有有芳香族酸，，脂肪族酸以以及酚或醇類類的金屬鹽類類，如苯甲酸酸、水楊酸、、環(huán)烷酸、烷烷基酚等的金金屬鹽類等。。多是液體復(fù)合穩(wěn)定定劑的主要成成分。472022/12/28助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)4.3熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑各各論論及及發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢482022/12/28助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)4.3熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑各各論論及及發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢3.有機(jī)機(jī)錫錫穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑有機(jī)機(jī)錫錫類類通通式式：R：甲甲基基，，丁丁基基，，苯苯基基，，和和烷烷基基X：氧氧，，硫硫，，馬馬來來酸酸等等Y：脂脂肪肪酸酸根根根據(jù)據(jù)Y的不不同同分分類類馬來酸鹽型脂肪酸鹽硫醇鹽型特點(diǎn)點(diǎn)：：具有有高高度度的的透透明明性性，，突出出的的耐耐熱熱性性，，低毒毒并并耐耐硫硫化化污污染染。。4.液液體體復(fù)復(fù)合合穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑指有機(jī)機(jī)金金屬屬鹽鹽類類、、亞亞磷磷酸酸酯酯、、多多元元醇醇、、抗抗氧氧劑劑和和溶溶劑劑等多組組分分的的混混合合物物。金屬屬皂皂類類穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑是是復(fù)復(fù)合合穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的主主體體成成分分。。鎘/鋇鋇/(鋅鋅)皂皂(通通用用型型)鋇鋇/鋅鋅皂皂(耐耐硫硫化化污污染染型型)鈣/鋅鋅皂皂(無無毒毒型型)鈣鈣/錫錫一般般用用雙雙酚酚A作作為為抗抗氧氧劑劑，，溶溶劑劑一一般般可可用用礦礦物物油油，，高高級級醇醇，，液液體體石石蠟蠟或或增增塑塑劑劑等等。。492022/12/28助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)4.3熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑各各論論及及發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢知識點(diǎn)35.有有機(jī)機(jī)輔輔助助穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑對數(shù)數(shù)以以萬萬計(jì)計(jì)的的有有機(jī)機(jī)化化合合物物進(jìn)進(jìn)行行了了研研究究和和篩篩選選，，其其中中大大多多數(shù)數(shù)是是含含氮、、硫硫、、磷磷等雜雜原原子子的的有有機(jī)機(jī)化化合合物物。。復(fù)配配使使用用：其其中中尤尤以以亞亞磷磷酸酸酯酯、、環(huán)環(huán)氧氧化化合合物物、、多多元元醇醇以以及及ββ-二二酮酮化化合合物物使使用用較較多多，，它它們們通通常常被被稱稱作作有有機(jī)機(jī)輔輔助助穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑。。在在無無鎘鎘配配合合中中有有很很大大的的作作用用。。502022/12/28助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)4.3熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑各各論論及及發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢助劑劑化化學(xué)學(xué)及及工工藝藝學(xué)學(xué)AddictivechemistryandTechnology第五五章章光光穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑定義義：光氧氧老老化化或或光光老老化化:高高分分子子材材料料長長期期暴暴露露在在日日光光或或短短期期置置于于強(qiáng)強(qiáng)熒熒光光下下，，由由于于吸吸收收了了紫紫外外線線能能量量，，引引起起了了自自動動氧氧化化反反應(yīng)應(yīng)，，導(dǎo)導(dǎo)致致了了聚聚合合物物的的降降解解，，使使得得制制品品變變色色、、發(fā)發(fā)脆脆、、性性能能下下降降，，以以致致無無法法再再用用。。凡能能抑抑制制或或減減緩緩這這一一過過程程進(jìn)進(jìn)行行的的措措施施，，稱稱為為光光穩(wěn)穩(wěn)定定，，所所加加入入的的物物質(zhì)質(zhì)稱稱為為光穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑或或紫紫外外光光穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑。5.1概述述按作作用用機(jī)機(jī)理理分分類類光屏屏蔽蔽劑劑，包包括括炭炭黑黑、、氧氧化化鋅鋅和和一一些些無無機(jī)機(jī)顏顏料料；；紫外外線線吸吸收收劑劑，包括水楊酸酸酯類、二苯苯甲酮類、苯苯并三唑類、、取代丙烯腈腈類、三嗪類類等有機(jī)化合合物；猝滅劑，主要是鎳的的有機(jī)絡(luò)合物物；自由基捕獲劑劑，主要是受阻阻胺類衍生物物。5.1概述知識點(diǎn)1光穩(wěn)定劑應(yīng)具具備條件：能強(qiáng)烈吸收290-400nm波長范圍的紫外線，或能有效地地猝滅激發(fā)態(tài)態(tài)分子的能量量，或具有足足夠的捕獲自自由基的能力力；高分子化合物物吸收紫外線后，容易形成成電子激發(fā)態(tài)態(tài)，這種激發(fā)發(fā)態(tài)的分子可可以引起一系系列的光物理過程和和光化學(xué)反應(yīng)應(yīng)。5.1概述知識點(diǎn)2光化學(xué)反應(yīng)由于紫外線的的波長短、能能量高，它足足以使高聚物物分子成為激激發(fā)態(tài)或破壞壞化學(xué)鍵引起起自由基鏈?zhǔn)绞椒磻?yīng)，并同同時(shí)與氧化相相伴發(fā)生“光氧老化””或“光氧化化反應(yīng).、光化學(xué)過程：：鏈引發(fā)、鏈增增長、鏈終止止2引發(fā)光降降解的重要因因素5.2光穩(wěn)定劑作用用機(jī)理內(nèi)因：光敏性性雜質(zhì)是高分分子材料光降降解的重要引引發(fā)源。外因：離子輻輻射，超聲波波、熱、機(jī)械械加工聚合物分子中中存在的潛在活性基團(tuán)團(tuán)是光敏性基團(tuán)團(tuán)。光敏性雜質(zhì)正是高分子材材料光降解重重要的引發(fā)源源。染料、顏料、、有機(jī)溶劑都都是單線態(tài)氧氧的有效光敏敏化劑。羰基類物質(zhì)高聚物合成過過程中所使用用的催化劑知識點(diǎn)33光穩(wěn)定劑的的作用機(jī)理聚合物的光穩(wěn)穩(wěn)定過程須從從如下幾個(gè)方方面進(jìn)行：(1)紫外線線的屏蔽和吸吸收；(2)氫過氧氧化物的非自自由基分解；；(3)猝滅激激發(fā)態(tài)分子；；(4)鈍化重重金屬離子；；(5)捕獲自自由基。結(jié)合機(jī)理分類類：其中(1)~(4)為阻阻止光引發(fā)，，(5)為切切斷鏈增長反反應(yīng)的措施。。5.2光穩(wěn)定劑作用用機(jī)理知識點(diǎn)4光屏蔽劑第一道防線又稱遮光劑，，是一類能夠夠吸收或反射射紫外光的物物質(zhì)。光在達(dá)到聚合合物的表面時(shí)時(shí)就被吸收或或反射，阻礙礙了紫外線深深入聚合物內(nèi)內(nèi)部，從而有有效地抑制了了制品的老化化。主要有炭黑等。由于含含有苯苯酚基基團(tuán)抗氧化化性。5.2光穩(wěn)定定劑作作用機(jī)機(jī)理紫外線線吸收收劑第二道道防線線能強(qiáng)烈烈選擇擇性地地吸收高能量量的紫紫外光光，并并以能能量轉(zhuǎn)換形式，，將吸吸收的的能量量以熱熱能或或無害害的低低能輻輻射釋放出來或或耗掉掉，從從而防防止聚聚合物物中的的發(fā)色色團(tuán)吸吸收紫紫外線線能量量隨之之發(fā)生生激發(fā)發(fā)。二苯甲甲酮類類、水水楊酸酸酚類類和苯苯并三三唑類類等。。5.2光穩(wěn)定定劑作作用機(jī)機(jī)理猝滅劑劑第三道道防線線又稱減減活劑劑或消消光劑劑，或或稱激激發(fā)態(tài)態(tài)猝滅滅能、、能量量猝滅滅劑。。能轉(zhuǎn)移聚合物物分子子因吸吸收紫紫外線線后所所產(chǎn)生生的激激發(fā)態(tài)態(tài)能，，從而而防止止了聚聚合物物因吸吸收紫紫外線線而產(chǎn)產(chǎn)生的的游離離基。。主要是是金屬屬絡(luò)合合物，，如鎳鎳、鈷鈷、鐵鐵的有有機(jī)絡(luò)絡(luò)合物物。5.2光穩(wěn)定定劑作作用機(jī)機(jī)理自由基基捕獲獲劑第四道道防線線受阻胺胺類光光穩(wěn)定定劑(HALS)。通過捕獲自由基基、分解過過氧化物、、傳遞激發(fā)發(fā)態(tài)能量等多種途徑徑，賦于聚聚合物以高高度的穩(wěn)定定性。5.2光穩(wěn)定劑作作用機(jī)理4．厚度和和用量薄制品和纖纖維要求加加入的紫外外線吸收濃濃度較高；；而厚制品品的則較低低。這是由于制制品愈厚，，紫外線透透入到一定定深度后，，即被完全全吸收，被被內(nèi)外層承承受了，所所以耐光性性好，所需需的濃度低低；同時(shí)加加入到塑料料中的紫外外線吸收劑劑，由于擴(kuò)擴(kuò)散作用，，往往都會會集中在聚聚合物外表表的非結(jié)晶晶區(qū)內(nèi)，所所以表面層層實(shí)際的防防護(hù)能力，，往往要比比預(yù)料的高高好多倍。。因此不必添添加高濃度度的紫外線線吸收劑，，光穩(wěn)定劑劑的添加量量太高時(shí)，，超過相容容性時(shí)，會會產(chǎn)生噴霜霜現(xiàn)象。5.4光穩(wěn)定劑的的選用5.5光穩(wěn)定劑在在聚合物中中的應(yīng)用1.光穩(wěn)穩(wěn)定效果的的測定光穩(wěn)定劑應(yīng)應(yīng)用效果的的測試，即即耐候性試試驗(yàn)。一般采用兩兩種方法：：一是戶外大氣曝曝露(戶外外曝曬)；二是人工加速老老化知識點(diǎn)4助劑化學(xué)及及工藝學(xué)AddictivechemistryandTechnology第六章阻阻燃劑劑6.1概述1阻燃劑的的概念塑料、橡膠、、纖維都是有有機(jī)化合物，，均具有可燃燃性，極易在在一定條件下下燃燒。其燃燃燒過程是一一個(gè)復(fù)雜的劇烈的氧化過過程，常伴有火焰焰、濃煙、毒毒氣等產(chǎn)生。。燃燒時(shí)使更多多的聚合物或或難于分解的的物質(zhì)分解，，產(chǎn)生更多的的可燃物，造造成火災(zāi)，危危及人們的生生命和財(cái)產(chǎn)。。能夠增加材料料耐燃性的物物質(zhì)叫阻燃劑。6.2聚合物的燃燒燒和阻燃劑的的作用機(jī)理1燃燒機(jī)理理維持燃燒的三三要素：可燃物，氧，，熱。(1)加熱階階段(2)降解階階段(3)分解階階段：溫度上升到一一定程度時(shí)，，發(fā)生裂解，，產(chǎn)生低分子子物：①可燃性氣體體，H2、CH4、C2H6、CH2O、CH3COCH3、CO等；②不燃性氣體體，CO2、HCl、HBr等；③液態(tài)產(chǎn)物，，聚合物部分分解聚為液態(tài)態(tài)產(chǎn)物；④固態(tài)產(chǎn)物，，聚合物可部部分焦化為焦焦炭，也可不不完全燃燒產(chǎn)產(chǎn)生煙塵粒子子等。(4)點(diǎn)燃階階段：、(5)燃燒階階段知識點(diǎn)12聚合物燃燃燒性標(biāo)準(zhǔn)聚合物的燃燒燒性可用燃燒速度和氧指數(shù)來表示。氧指數(shù)是指試試樣像蠟燭狀狀持續(xù)燃燒時(shí)時(shí)，在氮-氧氧混合氣流中中所必須的最最低氧含量。。6.2聚合物的燃燒燒和阻燃劑的的作用機(jī)理知識點(diǎn)2目前氧指數(shù)法法不僅僅限于于塑料(包括薄膜和泡泡沫塑料)，在纖維，橡橡膠等方面都都已得到廣泛泛應(yīng)用，也用用于阻燃機(jī)理理的研究。一般OI≥27的物質(zhì)為阻燃燃物質(zhì)。熄3阻燃機(jī)理理保護(hù)膜機(jī)理不燃性氣體機(jī)機(jī)理冷卻機(jī)理終止鏈鎖反應(yīng)應(yīng)機(jī)理協(xié)同作用體系系6.2聚合物的燃燒燒和阻燃劑的的作用機(jī)理知識點(diǎn)3保護(hù)膜機(jī)理阻燃劑在燃燒燒溫度下形成成了一層不燃燃燒的保護(hù)膜膜，覆蓋在材材料上，隔離離空氣而阻燃燃。(l)玻璃狀狀薄膜：阻燃劑在燃燃燒溫度下分分解成為不揮發(fā)、不氧氧化的玻璃狀狀薄膜，覆蓋在材料料的表面上，，可隔離空氣氣(或氧)，，且能使熱量量反射出去或或具有低的導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)，從從而達(dá)到阻燃燃的目的。例：硼酸和水水合硼酸鹽，，加熱時(shí)形成成玻璃狀涂層層，覆蓋于聚聚合物之上。。6.2聚合物的燃燒燒和阻燃劑的的作用機(jī)理(2)隔熱焦炭層：阻燃劑在燃燃燒溫度下可可使材料表面脫脫水炭化，形成一層多多孔性隔熱焦焦炭層，從而而阻止熱的傳傳導(dǎo)而起阻燃燃作用。例：經(jīng)磷化物物處理過的纖纖維素，當(dāng)受受熱時(shí)，纖維維素首先分解解出磷酸，它它是一種很好好脫水作用的的催化劑，與與纖維素作用用的結(jié)果，脫脫去水分留下下焦炭。不燃性氣體機(jī)機(jī)理阻燃劑能在中中等溫度下立立即分解出不不燃性氣體，，稀釋了可燃燃性氣體和沖沖淡燃燒區(qū)氧氧的濃度，阻阻止燃燒發(fā)生生。形成隔絕空氣氣的氣體防護(hù)護(hù)層例：含鹵阻燃燃劑，有機(jī)鹵素化化合物受熱后后釋出HX。。6.2聚合物的燃燒燒和阻燃劑的的作用機(jī)理冷卻機(jī)理阻燃劑能使聚聚合物材料的的固體表面在在較低溫度下下熔化，吸收收潛熱或發(fā)生生吸熱反應(yīng)，，大量消耗掉掉熱量，從而而阻止燃燒繼繼續(xù)進(jìn)行。例：氫氧化鋁鋁和氫氧化鎂鎂。6.2聚合物的燃燒燒和阻燃劑的的作用機(jī)理終止鏈鎖反應(yīng)應(yīng)機(jī)理阻燃劑的分解解產(chǎn)物易與活活性游離基作作用，降低某某些游離基的的濃度，使作作為燃燒支柱柱的鏈鎖反應(yīng)應(yīng)不能順利進(jìn)進(jìn)行。例：鹵系阻燃燃劑6.2聚合物的燃燒燒和阻燃劑的的作用機(jī)理在鹵素氟、氯氯、溴、碘中中，氟由于太太活潑，而形形成的氟分子子又較穩(wěn)定，，所以阻燃性性不好，有時(shí)時(shí)氟與其他鹵鹵素一起使用用，可增加化化合物穩(wěn)定性性，減少化合合物毒性。碘碘元素形成的的化合物不穩(wěn)穩(wěn)定，常溫下下易分解，且且價(jià)格昂貴，，故也很少采采用。鹵素阻燃劑以以溴、氯為主主。阻燃劑受熱時(shí)時(shí)則釋出HX，從HX鍵鍵鍵能看出：：H-Cl：：433.54kJ/mol，H-Br：365.5kJ/mol，H-Br鍵的鍵能能小于H-Cl鍵的鍵能能，HBr捕捕獲游離基的的能力比HCl強(qiáng)，含溴阻燃劑的的效能比含氯氯阻燃劑的效效能高。6.2聚合物的燃燒燒和阻燃劑的的作用機(jī)理協(xié)同作用體系系阻燃劑的復(fù)配配是利用阻燃燃劑之間的相相互作用，從從而提高阻燃燃效能，稱為為協(xié)同作用體體系。常用的協(xié)同作作用體系有銻-鹵體系，，磷鹵體系，，磷-氮體系。6.2聚合物的燃燒燒和阻燃劑的的作用機(jī)理2添加型阻阻燃劑添加型阻燃劑劑主要有：有機(jī)鹵化物，，磷化物，無無機(jī)化合物。有機(jī)鹵化物有機(jī)鹵化物的的主要品種有有氯化石蠟，，全氯戊環(huán)癸癸烷，氯化聚聚乙烯、溴代代烴、溴代醚醚類。磷酸酯及其他他磷化物阻燃燃劑磷酸酯、含鹵鹵磷酸酯和膦膦酸酯無機(jī)類(1)氫氧化化鋁(2)氫氧化化鎂(3)三氧化化二銻(4)硼化合合物(5)磷系阻阻燃劑6.3阻燃劑各論3反應(yīng)型阻阻燃劑除含有溴、氯氯、磷等阻燃燃性元素外，，還同時(shí)具有有反應(yīng)性官能團(tuán)團(tuán)，它們在高分分子聚合或縮縮合過程中作作為一個(gè)組分分參加反應(yīng)，，并以化學(xué)鍵鍵的形式結(jié)合合到高分子結(jié)結(jié)構(gòu)中。6.3阻燃劑各論鹵代酸酐四溴雙酚A及衍生物含磷多元醇大多是元素周周期表中第V、VII和III族元素的化合合物，如第V族氮、、磷、銻、鉍鉍的化合物；；第VII族氯氯、溴的化合合物；第III族硼硼、鋁的化合合物，此外硅硅和鉬的化合合物也作為阻阻燃劑使用；；其中最常用和和最重要的是是磷、溴、氯氯、銻和鋁的的化合物，很很多有效的阻阻燃劑配方都都含有這些元元素。6.1概述助劑化學(xué)及工工藝學(xué)AddictivechemistryandTechnology第七章交聯(lián)聯(lián)劑7.1概述1定義交聯(lián)是在兩個(gè)高分分子的活性位位置上生成一一個(gè)或數(shù)個(gè)化化學(xué)鍵，將線線型高分子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成體型(三維網(wǎng)狀結(jié)結(jié)構(gòu))高分子子的反應(yīng)凡能使高分化化合物引起起交聯(lián)的物質(zhì)質(zhì)，就稱為交聯(lián)劑交聯(lián)反應(yīng)能有有效提高聚物物的耐熱性能能、耐溶劑性性能，同時(shí)改改善材料的機(jī)機(jī)械性能及耐耐候性。7.2交聯(lián)劑的作用用機(jī)理1有機(jī)交聯(lián)聯(lián)劑的作用機(jī)機(jī)理有機(jī)交聯(lián)劑對對高分子的交交聯(lián)反應(yīng)，可可分為三種類類型。交聯(lián)劑引發(fā)自由基反反應(yīng)交聯(lián)劑的官能團(tuán)與高分分子聚合物反反應(yīng)交聯(lián)劑引發(fā)自由基反反應(yīng)和交聯(lián)劑劑官能團(tuán)反應(yīng)應(yīng)相結(jié)合知識點(diǎn)1交聯(lián)劑引發(fā)自自由基反應(yīng)交聯(lián)劑分解產(chǎn)生自由由基，引發(fā)高分子子自由基鏈反反應(yīng)，導(dǎo)致高高分子化合物物鏈的c-c鍵交聯(lián)。。主要是有機(jī)過氧化物物既可以和不飽飽和聚合物交交聯(lián)亦可以和飽和和聚合物交聯(lián)聯(lián)7.2交聯(lián)劑的作用用機(jī)理對不飽和聚合合物的交聯(lián)交聯(lián)過程大致致可分別三步步：首先過氧化物物分解產(chǎn)生自自由基引發(fā)高分子鏈鏈脫氫生成新新自由基高分子自由基進(jìn)行連連鎖反應(yīng)或在在雙鍵處加成成完成交聯(lián)反應(yīng)應(yīng)7.2交聯(lián)劑的作用用機(jī)理交聯(lián)劑的官能能團(tuán)與高分子子聚合物反應(yīng)應(yīng)利用交聯(lián)劑分分子中的官能能團(tuán)(主要是是反應(yīng)性雙官能能團(tuán)，多官能團(tuán)以及雙鍵等)作為橋基基把聚合物交交聯(lián)起來。環(huán)氧樹脂固化化機(jī)理：7.2交聯(lián)劑的作作用機(jī)理交聯(lián)劑引發(fā)發(fā)自由基反反應(yīng)和交聯(lián)聯(lián)劑官能團(tuán)團(tuán)反應(yīng)相結(jié)結(jié)合該交聯(lián)機(jī)理理實(shí)際上是是前述兩種種機(jī)理的結(jié)結(jié)合形式。。將自由基基引發(fā)齊和和官能團(tuán)化化合物聯(lián)合合使用。例：用有機(jī)機(jī)過氧化物物和不飽和和單體來使使不飽和聚聚酯進(jìn)行交交聯(lián)。制造玻璃鋼鋼，在不飽飽和聚酯中中加入過氧氧化物和少少量苯乙烯烯，聚酯交交聯(lián)硬化。。7.2交聯(lián)劑的作作用機(jī)理2無機(jī)交聯(lián)劑劑的交聯(lián)機(jī)機(jī)理常見的無機(jī)機(jī)交聯(lián)劑主主要有：硫黃及硫黃黃同系物金屬氧化物物過氧化物及及硫化物硼酸磷化物金屬固化物物7.2交聯(lián)劑的作作用機(jī)理3光交聯(lián)聯(lián)聚合物的光光交聯(lián)是依依據(jù)聚合物物中的感光性基團(tuán)團(tuán)及混入的光敏劑的感光特性性，借助光光能產(chǎn)生自自由基而進(jìn)進(jìn)行交聯(lián)。。7.2交聯(lián)劑的作作用機(jī)理4電子射線交交聯(lián)。不飽和樹脂脂有效的交交聯(lián)照射源源是γ射線和電子子射線。知識點(diǎn)2862022/12/28助劑化學(xué)及及工藝學(xué)7.3交聯(lián)劑的合合成及特性性1過氧化物交交聯(lián)劑有機(jī)過氧化化物大致可可分為如下下五類：氫過氧化物物；二烷基過氧氧化物；二?；^氧氧化物；過氧酯；酮過氧化物物。特征：可交聯(lián)飽和聚聚合物，形成-C-C-交聯(lián)鍵。知識點(diǎn)3872.胺類交聯(lián)劑劑的分類及及特性胺類化合物物作為鹵素系列聚聚合物、羧羧基聚合物物及帶有酯酯基、異氰氰酸酯、環(huán)環(huán)氧基、羧羧甲基聚合合物的交聯(lián)劑已已廣為應(yīng)用用，尤其是是環(huán)氧樹脂脂的固化及及聚氨酯橡橡膠中的應(yīng)應(yīng)用。這類化合物物主要是含有兩個(gè)或或兩個(gè)以上上氨基的胺胺類，通常，伯伯、仲胺是是交聯(lián)劑，，而叔胺是是交聯(lián)催化化劑。(1)脂脂肪肪族族多多元元胺胺(2)芳芳香香族族多多元元胺胺7.3交聯(lián)聯(lián)劑劑的的合合成成及及特特性性883.有機(jī)機(jī)硫硫化化物物交交聯(lián)聯(lián)劑劑有機(jī)機(jī)硫硫化化物物常常在在橡橡膠膠工工業(yè)業(yè)中中用用作作硫硫化化劑劑。。特點(diǎn)是在硫化溫溫度下能能夠析出出硫，進(jìn)進(jìn)而使橡橡膠進(jìn)行行硫化，因此它它們又被被稱為硫黃給予予體。有機(jī)硫化化物交聯(lián)聯(lián)劑一般般分為：：二硫化秋秋蘭姆及及其衍生生物，嗎嗎啡啉衍衍生物，，有機(jī)多多硫化合合物以及及二硫代代氨基甲甲酸硒等等。7.3交聯(lián)劑的的合成及及特性知識點(diǎn)44樹脂類交交聯(lián)劑分為：酚醛樹脂脂對叔丁基基酚醛樹樹脂對叔辛基基酚醛樹樹脂氨基樹脂脂三聚氰胺胺樹脂苯鳥糞胺胺甲醛樹樹脂脲醛樹脂脂7.3交聯(lián)劑的的合成及及特性助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)AddictivechemistryandTechnology第八章潤潤滑劑劑摩擦力的的定義和和分類兩個(gè)相互互接觸的的物體做做相對運(yùn)運(yùn)動時(shí)，，存在一一種抗拒拒其做相相對運(yùn)動動的力，，稱作摩摩擦力。。摩擦力的的分類：：根據(jù)兩表表面的相相對運(yùn)動動狀態(tài)，，有滑動摩摩擦和滾動摩擦擦。8.1概述91知識點(diǎn)1作用機(jī)理理1.內(nèi)潤滑———塑化化機(jī)理內(nèi)潤滑劑劑分子能能像增塑塑劑一樣樣，穿插插于高分分子鏈之之間，削削弱分子子間的吸吸引力，，當(dāng)聚合合物變形形時(shí)，分分子鏈間間能夠相相互滑移移和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，從而而使分子子間的內(nèi)內(nèi)摩擦減減小，熔熔體粘度度降低，，流動性性增加，，易于塑塑化，但但潤滑劑劑不會過過分降低低聚合物物的玻璃璃化溫度度和強(qiáng)度度。2.外潤滑———界面面潤滑機(jī)機(jī)理在加工過過程中，，外潤滑滑劑分子子很容易易從聚合合物的內(nèi)內(nèi)部遷移移至表面面，并在在界面處處定向排排列，極極性基團(tuán)團(tuán)與金屬屬表面吸吸附，疏疏水端與與聚合物物結(jié)合，，使聚合合物和加加工設(shè)備備、模具具之間形形成潤滑滑的分子子層，對對聚合物物和加工工設(shè)備起起到隔離離作用。。3.外潤滑———涂布布隔離機(jī)機(jī)理知識點(diǎn)2助劑化學(xué)學(xué)及工藝藝學(xué)AddictivechemistryandTechnology第九章偶偶聯(lián)劑劑偶聯(lián)劑的的定義和和分類偶聯(lián)劑是是指能改改善填料料與高分分子材料料之間界界面特性性的一類類物質(zhì)。。其分子結(jié)結(jié)構(gòu)中存存在兩種官能能團(tuán)：一種可與高分分子基體體發(fā)生化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)或至少少有好的的相容性性；另一種可可與無機(jī)填料料形成化化學(xué)鍵。9.1概述聚合物填料界面94知識點(diǎn)1硅烷類偶偶聯(lián)劑硅烷類偶偶聯(lián)劑是是研究得得最早且且被廣泛泛應(yīng)用的的品種之之一。通式可寫寫為RSiX3，R是與聚聚合物分分子有親親和力和和反應(yīng)能能力的活活性官能能團(tuán)，如如乙烯基基氯丙基基、環(huán)氧氧基、甲甲基丙烯烯?；?、、胺基和和巰基等等。X為能夠夠水解的的烷氧基基，如甲甲氧基、、乙氧基基等。硅烷偶聯(lián)聯(lián)劑對含含有極性性基團(tuán)的的或引入入極性基基團(tuán)的填填充體系系偶聯(lián)效效果較明明顯，而而對非極極性體系系則效果果不顯著著，對碳酸鈣鈣填充復(fù)復(fù)合體體系效效果不不佳。。9.1概述95鈦酸酯酯偶聯(lián)聯(lián)劑通式：：(ROO(4-n)Ti(OXR’Y)n(n=2，，3)RO-是可水解解的短短碳鏈鏈烷氧氧基，能與與無機(jī)機(jī)物表表面羥羥基起起反應(yīng)應(yīng)，從從而達(dá)達(dá)到化化學(xué)偶偶聯(lián)的的目的的；-OX可以是是羧基、、烷氧氧基、、磺酸酸基、、磷基基等，這些基基團(tuán)很重要要，決定鈦鈦酸酯所具具有的特殊殊性能。磺磺酸基賦于于有機(jī)聚合合物一定的的觸變性；；焦磷酰氧氧基有阻燃燃、防銹和和增強(qiáng)粘接接的性能；；亞磷酰氧氧基可提供供抗氧、耐耐燃性能等等，因此通通過-OX的選擇，，可使鈦酸酸酯兼具偶偶聯(lián)和其他他特殊性能能；R’是長碳鍵烷烴烴基，它比較柔柔軟，能和和有機(jī)聚合合物進(jìn)行彎彎曲纏結(jié)，，使有機(jī)物物和無機(jī)物物的相容性性得到改善善，提高材材料抗沖擊擊強(qiáng)度；Y是羥基、氨基基、環(huán)氧基基或含雙鍵鍵基團(tuán)等，這些基基團(tuán)連接在在鈦酸酯分分子的末端端，可與有有機(jī)聚合物物進(jìn)行化學(xué)學(xué)反應(yīng)而結(jié)結(jié)合在一起起。9.1概述96化學(xué)鍵合理理論理論核心：：兩相反應(yīng)性性偶聯(lián)劑含有有一種化學(xué)學(xué)官能團(tuán)，，能與玻璃璃纖維表面面的硅醇基團(tuán)或或其他無機(jī)機(jī)填料表面面的分子作作用形成共價(jià)鍵。偶聯(lián)劑還含含有至少一一種不同官能團(tuán)團(tuán)與聚合分分子鍵合，以獲得良良好的界面面結(jié)合，或或引入有機(jī)機(jī)基團(tuán)，增增加與聚合合物的相容容性。9.1概述聚合物填料界面橋梁97知識點(diǎn)2例：氨丙基基三乙氧基基硅烷NH2CH2CH2-CH2Si(OC2H5)3，當(dāng)用它首首先處理無無機(jī)填料時(shí)時(shí)(如玻璃璃纖維等)，硅烷首首先水解變變成硅醇，，接著硅醇醇基與無機(jī)機(jī)填料表面面發(fā)生脫水水反應(yīng)，進(jìn)進(jìn)行化學(xué)鍵鍵連接：9.1概述98結(jié)合實(shí)例解解釋硅烷偶偶聯(lián)劑作用用機(jī)理！重重點(diǎn)記背！！經(jīng)偶聯(lián)劑處處理的無機(jī)機(jī)填料進(jìn)行行填充制備備復(fù)合材料料時(shí)，偶聯(lián)聯(lián)劑中的Y基團(tuán)將和和有機(jī)高聚聚物相互作作用，如與與環(huán)氧樹脂脂的偶聯(lián)作作用。通過過以以上上兩兩反反應(yīng)應(yīng)，，硅硅烷烷偶偶聯(lián)聯(lián)劑劑通通過過化化學(xué)學(xué)鍵鍵結(jié)結(jié)合合改改善善了了復(fù)復(fù)合合材材料料中中高高聚聚物物和和無無機(jī)機(jī)填填料料之之間間的的粘粘接接性性，，使使其其性性能能大大大大改改善善。。9.1概述（CH2

)

3（CH2

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3（CH2

)

3NHNHNH99助劑化學(xué)及工工藝學(xué)AddictivechemistryandTechnology第十章發(fā)泡泡劑、消泡劑劑10.1概述發(fā)泡劑:一類能使處處于一定粘度度范圍內(nèi)的液液態(tài)或塑性狀狀態(tài)的橡膠、、塑料形成微微孔結(jié)構(gòu)的物物質(zhì)。泡沫消泡劑：加入到材料料中用于抑制制泡沫產(chǎn)生的的物質(zhì)。隔熱、絕緣氣體易壓縮性性材料不均勻、、生產(chǎn)危害消泡機(jī)理消泡劑常以微微粒的形式，，滲入到泡沫沫的體系中。。泡沫體系要要產(chǎn)生泡沫時(shí)時(shí)，存在于體體系中的消泡泡劑立刻破壞壞氣泡的彈性性膜，抑制氣氣泡的產(chǎn)生。。若氣泡已產(chǎn)產(chǎn)生，添加的的消泡劑接觸觸泡沫后，進(jìn)進(jìn)一步擴(kuò)展，，層狀侵入，，取代原泡沫沫的膜壁?！叩捅肀砻鎻垙埩Φ牡囊后w體總是是要流流向高高表面面張力力的液液體消泡劑劑低的表表面張張力，低HLB值，不溶于發(fā)泡泡介質(zhì)質(zhì)中，，但又又能均均勻分散于泡沫沫介質(zhì)質(zhì)中，，產(chǎn)生生持續(xù)續(xù)、均均衡的的消泡泡能力力。1.物物理理發(fā)泡泡劑物理發(fā)發(fā)依靠靠其物物理狀狀態(tài)的的變化化來達(dá)達(dá)到發(fā)發(fā)泡的的目的的。早期常常用的的物理理發(fā)泡泡劑主主要是是壓縮氣氣體(空氣氣、CO2，N2等)與與揮發(fā)性性的液液體(低沸沸點(diǎn)的的脂肪肪烴，，鹵代代脂肪肪烴以以及低低沸點(diǎn)點(diǎn)的醇醇、醚醚、酮酮和芳芳香烴烴等。。)物理發(fā)發(fā)泡劑劑一般般都價(jià)價(jià)格低低廉，，但卻卻需要要比較較昂貴的的、專專門為為一定定用途途而設(shè)設(shè)計(jì)的的發(fā)泡泡設(shè)備備。10.3發(fā)泡劑劑及其其應(yīng)用用2.化化學(xué)學(xué)發(fā)泡泡劑化學(xué)發(fā)發(fā)泡劑劑無無機(jī)的的或有有機(jī)的的熱敏敏性化化合物物，受受熱后后在一一定的的溫度度下會會發(fā)生生熱分分解而而產(chǎn)生生一種種或幾幾種氣氣體.氣體的的產(chǎn)生生方式式一般般有兩種途途徑：其一是是聚合合物鏈鏈擴(kuò)展展或交交聯(lián)的的副產(chǎn)產(chǎn)物；；其二是是通過過加入入化學(xué)學(xué)發(fā)泡泡劑，，產(chǎn)生生發(fā)泡泡氣體體。10.3發(fā)泡劑劑及其其應(yīng)用用無機(jī)化化學(xué)發(fā)發(fā)泡劑劑碳酸銨銨，碳碳酸氫氫銨與與碳酸酸氫鈉鈉亞硝酸酸銨硼氫化化鉀與與硼氫氫化鈉鈉過氧化化氫10.3發(fā)泡劑劑及其其應(yīng)用用有機(jī)化化學(xué)發(fā)發(fā)泡劑劑主要產(chǎn)產(chǎn)生氮?dú)猓砸运鼈儌兊姆址肿又兄袔缀鹾醵己?N-N=或-N=N-結(jié)構(gòu)，，如偶氮氮化合合物、、N-亞硝硝基化化合物物、肼肼類衍衍生物物、疊疊氮化化合物物和一一些脲脲的衍衍生