高分子加工助劑第一章

高分子加工助劑第一章一、為什么學(xué)習(xí)這門(mén)課程？第2頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天第3頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天加工機(jī)械高分子成型加工

加工助劑橡膠加工、塑料加工、纖維加工、涂料及膠粘劑等有機(jī)化學(xué)，物理化學(xué)聚合物合成工藝學(xué)高分子化學(xué)高分子測(cè)試與表征高分子物理高分子流變學(xué)加工助劑在高分子專業(yè)課程中的地位

樹(shù)脂、助劑、加工機(jī)械是高分子材料制品的三大要素第4頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、教材

高分子材料加工助劑：方海林，化學(xué)工業(yè)出版社

參考書(shū)目：

1、塑料加工助劑：曾人泉，中國(guó)物資出版社，

1997年。

2、助劑化學(xué)及工藝學(xué)：馮亞青，王利軍等，化學(xué)工業(yè)出版社，1997年。

3、塑料助劑生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用：丁學(xué)杰等，廣東科技出版社，1996年。

4、聚合物材料用化學(xué)助劑：肖亞?wèn)|，化學(xué)工業(yè)出版社。

5、合成材料添加劑化學(xué)：辛忠，化學(xué)工業(yè)出版社，2005。

第5頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天理論講解：講解10-12次課程實(shí)驗(yàn)：每組5人，依次做11次性能檢測(cè)：2次期末習(xí)題練習(xí)及講解：2次考前輔導(dǎo)：1次綜合分?jǐn)?shù)=平時(shí)成績(jī)占40%（課堂表現(xiàn)+課程實(shí)驗(yàn)）

+期末考試占60%（閉卷考試）三、教學(xué)安排第6頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天目錄第一章緒論 2學(xué)時(shí)第二章抗氧劑 2學(xué)時(shí)第三章熱穩(wěn)定劑 2學(xué)時(shí)第四章光穩(wěn)定劑 2學(xué)時(shí)第五章增塑劑 2學(xué)時(shí)第六章阻燃劑 2學(xué)時(shí)第七章發(fā)泡劑 2學(xué)時(shí)第八章硫化助劑 2學(xué)時(shí)第九章偶聯(lián)劑 2學(xué)時(shí)第十章抗靜電劑 2學(xué)時(shí)第十一章其他助劑 4學(xué)時(shí)第十二章塑料配方設(shè)計(jì)概述 4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、期末考試復(fù)習(xí)、期末考試 第7頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、緒論第一節(jié)高分子材料及塑料第二節(jié)塑料加工助劑第三節(jié)塑料加工助劑生產(chǎn)及應(yīng)用情況第四節(jié)塑料加工助劑發(fā)展趨勢(shì)第8頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天高分子：

Macromolecule，相對(duì)分子質(zhì)量很大的分子，又稱大分子或大分子化合物，一般指相對(duì)分子質(zhì)量大于104的分子，其分子質(zhì)量可高達(dá)幾百萬(wàn)。其中，將能夠以重復(fù)單元表示的高分子稱為聚合物（Polymer）。根據(jù)材料的使用力學(xué)狀態(tài)和用途分類可分為：處于高彈態(tài)的橡膠(rubber)；處于取向態(tài)并在取向方向上具有較高強(qiáng)度的纖維(fiber)；處于玻璃態(tài)或半晶態(tài)的塑料(plastics)，以及涂料(coatings)，粘合劑(adhesive)等。用量最大，最為重要的是

塑料。塑料：橡膠：纖維=65:30:5第一節(jié)高分子材料及塑料知識(shí)回顧第9頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天“塑料”一詞應(yīng)用極為廣泛而又難以準(zhǔn)確定義。廣義地講，蠟燭、松香、蟲(chóng)膠、粘土、鐵、銅、鋁等有可塑性的材料，都可稱為塑料。因?yàn)樗鼈兗訜岷螅蛟趬毫l件下，可以塑造成各種形狀的物體。天然樹(shù)脂，如蟲(chóng)膠、琥珀、瀝青、松香等，因?yàn)槌煞趾徒Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，雜質(zhì)很多，一般不用作塑料。

通常的理解為：主要由高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物組成，成品狀態(tài)為非彈性體的柔韌性或剛性固體，在制造或成型加工過(guò)程中有一階段能流動(dòng)成型、或由原位聚合固化定型而得到的聚合物。什么是塑料？第10頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天具體說(shuō)來(lái)，塑料就是以樹(shù)脂（主要是合成樹(shù)脂）為基體，添加一些具有特定作用的助劑，將基體與助劑混合、分散，再通過(guò)塑煉加工，并在加工過(guò)程中顯示塑性且能流動(dòng)成型的材料。簡(jiǎn)而言之，

塑料=樹(shù)脂+助劑

樹(shù)脂

是硬而脆的、固體或半固體、無(wú)定形、易熔融、易燃的物質(zhì)。包括天然樹(shù)脂、合成樹(shù)脂。

塑料的定義第11頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

塑料：在一定條件下具有流動(dòng)性、可塑性，并能加工成型，當(dāng)恢復(fù)平常條件時(shí)，則仍保持加工時(shí)形狀的高分子材料稱為塑料。橡膠：在室溫下具有高彈性的高分子材料。熟悉的有天然橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、乙丙橡膠等。纖維：具備或保持其本身長(zhǎng)度大于直徑1000倍以上而又具有一定強(qiáng)度的線條或絲狀高分子材料。滌綸（PET），尼龍（PA66），腈綸（聚丙烯腈），丙綸（聚丙烯）氯綸（聚氯乙烯）。第12頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天按塑料的產(chǎn)量和耐熱等級(jí)

分類：

（1）通用塑料：指一般用途的塑料。這類塑料占塑料總量的98%

左右。特點(diǎn)：成本低、產(chǎn)量大、用途廣泛、性能變化大、制品多樣，但機(jī)械性能和耐熱性不高。耐熱溫度小于100℃（2）工程塑料：指適于作工程機(jī)構(gòu)件和化工設(shè)備等工業(yè)用途的塑料，與通用塑料無(wú)嚴(yán)格的區(qū)分。

特點(diǎn)：強(qiáng)度、剛性、硬度等均比通用塑料高、耐高、低溫性能好，但產(chǎn)量相對(duì)小，成本較高。耐熱溫度大于100℃（3）特種工程塑料：耐熱等級(jí)更高，價(jià)格更貴，產(chǎn)量更小。主要品種包括聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亞胺等。

塑料的分類第13頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天塑料通用塑料工程塑料特種工程塑料低密度聚乙烯（LDPE)高密度聚乙烯（HDPE)聚丙烯（PP）聚氯乙?。≒VC)聚苯乙烯（PS)PMMA及一些共聚物聚碳酸酯（PC)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT)聚酰胺（尼龍，PA）聚甲醛（POM）苯乙烯-丁二烯-丙稀腈共聚物（ABS)聚酰亞胺（PI）聚苯硫醚（PPS）聚醚醚酮（PEEK）聚砜（PSU）聚苯醚（PPO）聚苯砜（PPSU)熱塑性塑料的基本分類和主要品種第14頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天項(xiàng)目通用塑料工程塑料極性基本無(wú)極性極性強(qiáng)度低高模量低高耐化學(xué)性高低耐熱溫度通常100C通常

100C低溫韌性較高通常較低加工性易加工難加工通用塑料與工程塑料的性能比較第15頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天按化學(xué)結(jié)構(gòu)及熱行為分類：（1）熱塑性塑料(thermoplasticplastics)

以熱塑性樹(shù)脂為基礎(chǔ)，其樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)一般為直鏈型或帶有少量支鏈的線性結(jié)構(gòu)，多數(shù)為碳-碳為主鏈的聚合物。分子鏈之間主要以次價(jià)力或氫鍵相吸引而顯示一定強(qiáng)度，同時(shí)表現(xiàn)出彈性和塑性。在適當(dāng)?shù)娜軇┲心苋芙?；在加熱狀態(tài)下能熔化，其間只經(jīng)歷物理過(guò)程，不發(fā)生化學(xué)變化。即所謂的“可溶、可熔”的特性。（2）熱固性塑料(thermosettingplastics)

其初始狀態(tài)一般是分子量不高的預(yù)聚物或齊聚物，在適當(dāng)?shù)娜軇┲锌梢匀芙饣蛉苊?；受熱也可以熔化。熱固性?shù)脂具有一定的反應(yīng)活性，在熔化和繼續(xù)受熱過(guò)程中，反應(yīng)性官能團(tuán)會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成新的化學(xué)鍵，即所謂的“固化反應(yīng)”。同時(shí)樹(shù)脂由線性結(jié)構(gòu)變?yōu)槿S體型（網(wǎng)狀）結(jié)構(gòu)，塑料不能溶于溶劑，受熱也不會(huì)熔化。即“不溶、不熔”。第16頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天包裝材料(PackagingMaterials)

塑料袋、薄膜、泡沫塑料日用(HouseholdAppliances)

衣架/椅子/盆類/書(shū)架/玩具/文具/辦公用品/家居裝飾材料/電器設(shè)備外殼等交通運(yùn)輸（TransportationMaterials)

道路交通設(shè)施、車(chē)輛部件農(nóng)用薄膜地膜等塑料的應(yīng)用第17頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天1）材料的性質(zhì)(Propertiesofthematerials)內(nèi)在性質(zhì)(Speciality)加工性質(zhì)(Processability)產(chǎn)品性質(zhì)(ProductProperties)塑料的性能第18頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天內(nèi)在性質(zhì)材料的屬性

——

決定于材料的組成及其物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)

內(nèi)在性質(zhì)是材料性能的內(nèi)因，對(duì)產(chǎn)品性能有根本性的影響，是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制品時(shí)選材的主要依據(jù)。第19頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（1）材料能否成型加工的性質(zhì)，即可加工性；（2）成型加工過(guò)程附加于材料的性質(zhì)。可否用特定的加工方法成型加工過(guò)程會(huì)產(chǎn)生何種變化加工性質(zhì)第20頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天PolymerChemicalStructure第21頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

只有線形和支鏈形結(jié)構(gòu)的大分子能通過(guò)流動(dòng)形變實(shí)現(xiàn)大分子鏈間的位移而取得所需的形狀，具備進(jìn)大變形的加工性能，一旦成為體形結(jié)構(gòu)，其變形能力有限，一般只有實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工。ChemicalStructure——Processing第22頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

產(chǎn)品性質(zhì)分為三種：外觀性質(zhì)使用性質(zhì)耐久性質(zhì)——產(chǎn)品性質(zhì)是制品的屬性產(chǎn)品性質(zhì)內(nèi)在性質(zhì)加工性質(zhì)產(chǎn)品性質(zhì)第23頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

一切產(chǎn)品的性質(zhì)均取決于：——材料的選擇(Selection）——制品的加工（Processing）——應(yīng)用的條件(Environment)CONCLUSION:第24頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天塑料的主要性能指標(biāo)密度力學(xué)性能熱性能電性能光學(xué)性能燃燒性耐化學(xué)溶劑性耐磨性阻隔性第25頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天TgModulusTemperature1010~1011Pa107~105PaTfTdGlassyStateRubberStateFlowStateDegradation1）溫度與聚合物狀態(tài)的關(guān)系Thestateofpolymerrelateswiththetemperature玻璃態(tài)一般不能熔融加工，只可機(jī)械加工高彈態(tài)可進(jìn)行需要大形變的加工粘流態(tài)可進(jìn)行流動(dòng)性加工第26頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天薄膜和纖維冷拉伸薄膜和纖維熱拉伸真空和壓力成型中空吹塑成型壓延成型擠出成型薄膜吹塑注射成型熔融紡絲玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)堅(jiān)硬固體橡膠狀彈性體粘性流體ProcessingTemperatureTgTfTdDeformation（％）線型非結(jié)晶聚合物的溫度、力學(xué)狀態(tài)及成型加工的關(guān)系第27頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天成型方法產(chǎn)品材料的MFR/g·10min-1

擠出成型管材＜0.1片材、瓶、薄壁管材0.1～0.5電線、電纜0.1～1.0薄片、單絲0.5～1.0多股絲或纖維≈1.0瓶（高級(jí)玻璃）1～2膠片9～15注射成型模壓制件1～2涂布薄壁制件3～6涂敷紙9～15熱成型制件0.2～0.5成型方法與熔體流動(dòng)速率的關(guān)系第28頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

一些高分子材料的大致開(kāi)發(fā)時(shí)間時(shí)間聚合物名稱時(shí)間聚合物名稱1907酚醛樹(shù)脂1944PET1927聚氯乙烯1947環(huán)氧樹(shù)脂1927醋酸纖維素1948ABS樹(shù)脂1930丁苯橡膠1955線型聚乙烯1936聚甲基丙烯酸甲酯1957聚丙烯1936聚醋酸乙烯酯1957聚碳酸酯1938聚苯乙烯1960線型低密度聚乙烯1938尼龍661964離聚物樹(shù)脂1939聚偏氯乙烯1965聚酰亞胺1941聚四氟乙烯1970熱塑性彈性體1942不飽和聚酯1972丙烯腈共聚物1942支化聚乙烯1972乙烯-乙烯醇聚合物1943丁基橡膠1974聚芳酰胺1943尼龍61992茂金屬聚合物1943含氟聚合物1994聚萘二甲酸乙二酯塑料發(fā)展沿革及現(xiàn)狀第29頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一代高分子材料：通用高分子材料第二代高分子材料：工程塑料第三代高分子材料：特種工程塑料第四代高分子材料：導(dǎo)電高分子材料為代表第五代高分子材料：生物高分子材料為代表

經(jīng)過(guò)短短七十余年的發(fā)展，高分子材料已深入到人類社會(huì)活動(dòng)的每一個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)在高分子材料已進(jìn)入更新的階段：第30頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

聚合物（樹(shù)脂或生膠）是高分子材料制品的基本原料，聚合物需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的聚合過(guò)程，不同種類的聚烯烴樹(shù)脂就是由不同的聚合方法，如本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合或溶液聚合而成。

聚合物沒(méi)有一定形狀和強(qiáng)度，尚無(wú)作為材料的使用價(jià)值，只有通過(guò)成型加工，才能使它們變成有用的材料－－塑料。一、為什么高分子材料加工過(guò)程中要使用助劑？第二節(jié)高分子材料加工助劑第31頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）使用性能

任何一種聚合物（樹(shù)脂）都很難同時(shí)滿足使用性能要求。

強(qiáng)度：

玻纖增強(qiáng)的塑料（玻璃鋼）

韌性：

PS、PP、PA等

+彈性體（橡膠等）

表面性能：

印刷、染色

第32頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）加工性能（高速化）流動(dòng)性：潤(rùn)滑劑（PVC降解）加工窗口：增塑劑使Tf降低；穩(wěn)定劑使Td升高（3）降低成本填料第33頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天（4）特殊性能要求塑料制品，特別是有特殊用途的塑料制品，如色澤、抗靜電、抗粘、阻燃等，也需加入助劑塑料口袋：開(kāi)口劑室內(nèi)裝修：阻燃第34頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天（5）環(huán)保、污染（公害防止技術(shù)）消除廢舊塑料的污染生物降解材料——淀粉化學(xué)降解——稀土化合物第35頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

助劑是某些產(chǎn)品或材料在生產(chǎn)或加工過(guò)程所需添加的各種輔助化學(xué)品，用以改善生產(chǎn)工藝和提高產(chǎn)品性能。大部分助劑是添加型的，是在加工過(guò)程中添加于材料或產(chǎn)品中的。

“塑料加工助劑”，是指在塑料加工中所需要的輔助化學(xué)品，用以改善塑料加工工藝和改善塑料制品某些特性，其用量雖少，作用卻大。

“助劑”也常稱作“添加劑”或“配合劑”。塑料、橡膠、合成纖維等合成材料，都需要各自的助劑。高分子助劑、高分子加工助劑、高分子合成助劑第36頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

一、助劑在塑料加工中的地位 塑料的生產(chǎn)過(guò)程中，聚合物、助劑、加工設(shè)備是三個(gè)主要的物質(zhì)條件。

助劑不僅在加工過(guò)程中可以改善聚合物的工藝性能，影響加工條件，提高加工效率，而且可以改進(jìn)制品的性能，提高它們的使用價(jià)值和壽命。 助劑能賦予聚合物多種多樣的性能。采用助劑將聚合物改性，是一種比較簡(jiǎn)單有效的方法。幾乎所有的聚合物都需要助劑，只是對(duì)其依賴程度不同而已。第37頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

熱塑性塑料所使用的助劑，品種和數(shù)量比較多。 熱塑性塑料的加工，一般都需要抗氧劑和潤(rùn)滑劑，且依據(jù)制品用途的不同，常常還需要光穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、著色劑等各類助劑。PVC是使用助劑最多的塑料品種。

除了上述各類助劑外，還需要熱穩(wěn)定劑和增塑劑。

熱固性塑料的加工，除了固化所需要的助劑外，對(duì)其他助劑的需求則相對(duì)較少。第38頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

助劑的用量較小，一般為聚合物重量的百分之幾，甚至千分之幾。但是，也有幾類助劑的用量較大，達(dá)10份至數(shù)十份，如增塑劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑、軟化劑、阻燃劑等。 助劑的用量雖小，但作用顯著，甚至可以使某些因性能缺陷較大或加工很困難而幾乎失去實(shí)用價(jià)值的聚合物變成寶貴的材料。

第39頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

助劑與聚合物的關(guān)系密切，互相依存。聚合物只有在具備適當(dāng)?shù)闹鷦┖图庸ぜ夹g(shù)的條件下，才有廣泛的用途。 如果沒(méi)有多種多樣的助劑相配合，就不能制造出所需要的各種塑料制品。 由于助劑的使用，從而使許多精細(xì)化工產(chǎn)品獲得更有效地應(yīng)用。因此，助劑又形象地被稱為“工業(yè)味精”。第40頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

二、助劑的特點(diǎn)：

1、小批量、多品種

助劑是一個(gè)品種繁多的精細(xì)化工行業(yè)，眾多的助劑產(chǎn)品都是小批量生產(chǎn)。

2、添加量不一

添加量根據(jù)制品要求而定，懸殊很大。

3、類型不一

有液體狀，有粉末狀；有小分子結(jié)構(gòu)，也有大分子高聚物；有無(wú)機(jī)，也有有機(jī)的。第41頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4、多種助劑復(fù)配使用。

為了達(dá)到良好的效果，各類助劑常常配合使用。 如果配合得當(dāng)，不同助劑間常常會(huì)相互增效，即達(dá)到所謂“協(xié)同作用”。第42頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

三、助劑的種類和作用 按照助劑的功能，可以把它們分為如下幾類：

1、穩(wěn)定化的助劑

即穩(wěn)定劑，是防止或延緩聚合物在加工、貯藏和使用過(guò)程中老化變質(zhì)。由于引起老化的因素較多（氧、光、熱、微生物、高能輻射、機(jī)械疲勞及金屬離子等），以及老化的機(jī)理各異，所以穩(wěn)定化助劑又分為好幾類。

第43頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（1）抗氧劑：

大多數(shù)塑料在保存和使用過(guò)程中，由于空氣中氧和光的作用，會(huì)引起聚合物的降解、老化。

自由基抑制劑：主抗氧劑，包括胺類和酚類；

過(guò)氧化物分解劑：輔助抗氧劑，主要是硫代二羧酸酯和亞磷酸酯，通常與主抗氧劑并用。第44頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（2）光穩(wěn)定劑：又稱為紫外光穩(wěn)定劑。

光屏蔽劑：炭黑、氧化鋅和一些無(wú)機(jī)顏料；

紫外光吸收劑：水楊酸酯類、二苯甲酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類等；

猝滅劑：主要是鎳的有機(jī)螯合物。

受阻胺類光穩(wěn)定劑則具有捕獲自由基、猝滅激發(fā)態(tài)分子等多種能力。第45頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（3）熱穩(wěn)定劑：一般專指聚氯乙烯及氯乙烯共聚物所用的穩(wěn)定劑。

主穩(wěn)定劑：鹽基性鉛鹽、金屬皂類和鹽類、有機(jī)錫化合物等類。

輔助穩(wěn)定劑：環(huán)氧化合物、亞磷酸酯、多元醇等。

復(fù)合穩(wěn)定劑：由主穩(wěn)定劑（主要是金屬皂類和鹽類以及有機(jī)錫化合物）與輔助穩(wěn)定劑、其他穩(wěn)定化助劑組成。在熱穩(wěn)定劑中占據(jù)很重要的地位。

第46頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（4）防霉劑：

絕大多數(shù)聚合物對(duì)霉菌是不敏感的，但由于在加工中添加了增塑劑、潤(rùn)滑劑、脂肪酸皂類熱穩(wěn)定劑等可以滋生霉菌的物質(zhì)，從而具有霉菌易感受性。 防霉劑的化學(xué)類型很多，包括元素有機(jī)化合物、含氮有機(jī)物、二硫代氨基甲酸鹽、三鹵代甲基硫化物、有機(jī)鹵化物和酚類衍生物等。第47頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2、改善機(jī)械性能的助劑 這類助劑的功能是改善聚合物材料的某些機(jī)械性能，如拉伸強(qiáng)度、硬度、剛性、沖擊強(qiáng)度、熱變形性等。

它包括聚合物的交聯(lián)體系所用的各類助劑，如補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑、偶聯(lián)劑、抗沖擊劑等。

第48頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（1）樹(shù)脂交聯(lián)劑：

樹(shù)脂的交聯(lián)方法有輻射交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)。

化學(xué)交聯(lián)采用交聯(lián)劑。有機(jī)過(guò)氧化物是最廣泛使用的交聯(lián)劑，它常與一些交聯(lián)劑和交聯(lián)促進(jìn)劑并用，以提高交聯(lián)度和交聯(lián)速度。環(huán)氧樹(shù)脂的交聯(lián)劑即為固化劑，常采用胺和有機(jī)酸酐。紫外線交聯(lián)的光敏化劑也屬于交聯(lián)劑。第49頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（2）補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑和偶聯(lián)劑：

具有補(bǔ)強(qiáng)作用的纖維型填充劑如玻璃纖維、碳纖維、金屬晶須等，已視為增強(qiáng)材料，可不歸入助劑的范疇。 填充劑廣泛應(yīng)用于塑料的加工，它主要有碳酸鈣、陶土、滑石、云母、氧化硅、硫酸鈣、亞硫酸鈣、木粉和纖維等。

偶聯(lián)劑是無(wú)機(jī)質(zhì)的增強(qiáng)材料和填充劑與有機(jī)質(zhì)的聚合物之間的橋梁，可以顯著提高塑料的機(jī)械強(qiáng)度，它們主要是含有功能性基團(tuán)的硅烷和鈦酸酯類化合物。

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（3）抗沖擊劑：

主要用于改善硬質(zhì)塑料制品的抗沖擊性能。

如MBS（甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）以及CPE（氯化聚乙烯）。第51頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3、改善加工性能的助劑

這類助劑包括潤(rùn)滑劑、脫模劑、軟化劑等。增塑劑也有改善聚合物加工性能的作用。軟化劑主要用于橡膠加工。

潤(rùn)滑劑和脫模劑： 潤(rùn)滑劑可以改善聚合物加熱成型時(shí)的流動(dòng)性和脫模性。脫模劑涂布于模具表面，使模制品易于脫模，并使其表面光潔。潤(rùn)滑劑包括烴類、脂肪酸及其酰胺、酯、金屬皂等衍生物。脫模劑常采用硅油。第52頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4、柔軟化和輕質(zhì)化的助劑 （1）增塑劑：

增塑劑的絕大部分用于聚氯乙烯，它是消耗量最大的助劑。

增塑劑中以鄰苯二甲酸酯類為主，其他還有脂肪族二元酸酯、偏苯三酸酯、磷酸酯、環(huán)氧酯、聚酯、烷基磺酸苯酯和氯化石蠟等類。

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（2）發(fā)泡劑：

主要用于泡沫塑料。

發(fā)泡劑包括物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類，其中以化學(xué)發(fā)泡劑，尤其是有機(jī)發(fā)泡劑的應(yīng)用最廣。常用的發(fā)泡劑有偶氮化合物、亞硝基化合物、磺酰肼等類。用于調(diào)整發(fā)泡劑分解溫度的發(fā)泡助劑，有尿素類、有機(jī)酸類和脂肪酸皂類。第54頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

5、難燃化的助劑

“難燃”包含不燃和阻燃兩個(gè)概念。目前使用的難燃化助劑主要指阻燃劑。含有阻燃劑的塑料接觸火源時(shí)燃燒緩慢，脫離火源后立即熄滅。

阻燃劑有添加型和反應(yīng)型兩大類。 為了防止聚合物燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的煙霧，又發(fā)展了阻燃劑的一個(gè)分支—消煙劑。第55頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

四、助劑的選擇和應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

1、助劑與聚合物的相容性：

如果相容性不好，助劑就容易析出。固體助劑的析出，俗稱“噴霜”；液體助劑的析出，稱為“滲出”或“出汗”。助劑析出后即失去助劑的作用，而且影響塑料制品的外觀。 但是對(duì)于某些助劑，并不要求它與聚合物有良好的相容性。例如，潤(rùn)滑劑的相容性就不宜過(guò)大，否則就會(huì)起增塑劑的作用，使聚合物軟化。第56頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

助劑與聚合物的相容性主要取決于它們的結(jié)構(gòu)相似性。 如，極性較強(qiáng)的增塑劑在極性的聚氯乙烯中的相容性較極性弱者為好。又如，在抗氧劑和光穩(wěn)定劑中引入較長(zhǎng)鏈的烷基，就可以改善它們與聚烯烴的相容性。 對(duì)于無(wú)機(jī)填充劑和無(wú)機(jī)顏料，它們不溶于聚合物，而是非均相地分散于聚合物中。對(duì)于這一類助劑，則要求它們的分散性好，其細(xì)度越小越好。第57頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2、助劑與聚合物在穩(wěn)定性方面的相互影響

助劑必須長(zhǎng)期穩(wěn)定地存在于塑料制品中。因此，應(yīng)該注意助劑與聚合物在穩(wěn)定性方面的相互影響。 有些聚合物（如聚氯乙烯）的分解產(chǎn)物帶酸堿性，能分解一些助劑；也有一些助劑能加速聚合物的降解。

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3、助劑的耐久性

助劑的損失主要通過(guò)三條途徑：揮發(fā)、抽出和遷移。

揮發(fā)性的大小取決于助劑的結(jié)構(gòu)，例如，由于鄰苯二甲酸丁酯的分子量小于鄰苯二甲酸二辛酯，故前者的揮發(fā)性較后者大得多。 助劑的抽出性與其在不同介質(zhì)中的溶解度直接相關(guān)，應(yīng)根據(jù)制品的使用環(huán)境來(lái)選擇適當(dāng)?shù)闹鷦┢贩N。 遷移性是指助劑由制品中向鄰近物品的轉(zhuǎn)移，其可能性的大小與助劑在不同聚合物中的溶解度相關(guān)。第59頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4、助劑對(duì)加工條件的適應(yīng)性

加工條件對(duì)助劑的要求，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。同時(shí)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。不同聚合物的加工條件不同；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不同。