《高分子科学导论》PPT课件.ppt

高分子科学导论,Introduction to Polymer Science,蔡 艳 华,重庆文理学院 材料与化工学院 ,高分子材料的添加剂,要 点,填 料 偶联剂 热稳定剂 阻燃剂,Polymer Additives,增塑剂 抗氧剂 着色剂 发炮剂,添加剂是一类可改善材料性能，辅助加工或 赋予材料新的性能的配合料或辅助料，是高 分子材料的重要功能性成分，也称助剂。,基本概念,类 别,添加剂选择和使用共性要求,共同要求： 用途对添加剂的要求 添加剂对加工条件的适应性 添加剂的耐久性 添加剂与聚合物的配伍性 添加剂的毒性 添加剂之间的协同和相抗作用,填 料,填料泛指被填充于基材中的物料，是指那些相对 不活泼的，添加到基材中以改善其强度，耐久性， 使用性能或其它性能，或者降低成本的材料。几乎 所有的塑料，天然橡胶和涂料都使用大量填料。,无机填料,金属或非金属氧化物,碳酸盐,硅酸盐,硫酸盐,有机填料,木粉,纤维素,淀粉,甲壳素粉,大豆蛋白及脂肪,层状硅酸盐(Talc),碳材料(碳纳米管),氧化物(SiO2),无机盐(BaSO4),无 机 填 料,有 机 填 料,木粉填充复合材料具有质量轻、强度高、成本低和环保效益明显的优点。,偶 联 剂,偶联剂是一类具有两不同性质官能团的物质，它们 分子中的一部分官能团可与有机分子反应，另一部 分官能团可与无机物表面的吸附水反应，形成牢固 的黏合。偶联剂在高分子复合材料中的作用在于它 既能与增强材料表面的某些基团反应，又能与基体 高分子反应，在增强材料与树脂基体之间形成一个 界面层，界面层能传递应力，降低表面张力，从而 增强材料与树脂之间黏合强度，提高了复合材料的 性能，有利于制品耐老化，耐应力及电绝缘性能的 提高。,偶联剂按化学结构及组成分为：,铬络合物,硅烷类化合物,钛酸酯类化合物,铝酸类化合物,铬络合物偶联剂,铬络合物偶联剂由不饱和有机酸与三价铬离子形成的金属铬络合物，合成及应用技术均较成熟，而且成本低，但品种比较单一，而且铬类化合物还存在毒性和环境污染的问题，因此近年来已逐渐被淘汰。,硅烷偶联剂,钛酸酯偶联剂,抗 氧 剂,抗氧剂是一类能够抑制或者延缓高分子和其它有 机化合物在空气中热氧化过程的物质。,主抗氧剂主要有芳香胺类和受阻酚类，辅助抗氧化剂主要有 硫代酯类和亚磷酸三酯类。,热 稳 定 剂,热稳定剂是塑料加工助剂中重要的类别之一，在一 些应用场合下，如抑制材料发生热氧化降解，热稳 定剂和抗氧化剂常常可以视为同一助剂。,常用的金属盐类热稳定剂包括：铅盐类稳定剂 特点是热稳定性高，电性能好； 钙锌类稳定剂 特点是无毒稳定剂； 稀土类稳定剂 特点是加工性能优良。,阻 燃 剂,阻燃剂是一种赋予易燃高分子难燃性的功能助剂， 主要适用于有阻燃要求的高分子材料，延迟或防 止高分子材料的燃烧。,常见高分子材料的极限氧指数,阻 燃 剂,阻 燃 剂,阻燃剂发展方向,增 塑 剂,增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价 键力，从而增加高分子链的移动性，降低结晶性 ，达到改善高分子塑性的目的。增塑后的高分子 材料表现为硬度，模量，软化温度和脆化温度下 降，而伸长率和柔韧性提高。,增塑剂按其作用方式分为内增塑剂和外增塑剂。内增塑剂 实际上是高分子结构的一部分。外增塑剂通常是低相对分 子质量的