chapter01 添加改性

1、助剂的作用：改善成型工艺性能；助剂的作用：改善成型工艺性能； 改善制品的使用性能或降低成本。改善制品的使用性能或降低成本。第1章 塑料材料常用助剂助助剂剂的的类类型型改改性性功功能能抗氧剂、稳定剂、热稳定剂、光稳定剂、防霉剂、驱避剂等稳定化润滑剂、增塑剂、热稳定剂、脱脱模剂等改善加工性能增强剂、填充剂、偶联剂、抗冲击改性剂、交联剂等改善机械性能增塑剂、发泡剂等柔软化、轻量化增塑剂、防雾化剂、着色剂等改善表面性能和外观阻燃剂等难燃化树脂种类、牌号；树脂种类、牌号；加工助剂以及用量；加工助剂以及用量；助剂的双重或多重作用；助剂的双重或多重作用；协同效应或对抗作用；协同效应或对抗作用；助剂最佳使用范

2、围；助剂最佳使用范围；（1）助剂与聚合物要有良好的相容性；）助剂与聚合物要有良好的相容性；（2）助剂与加工条件要相适应；）助剂与加工条件要相适应；（3）助剂要有良好的耐久性；）助剂要有良好的耐久性；（4）助剂要满足制品的性能要求和适应制品使用）助剂要满足制品的性能要求和适应制品使用的环境条件；的环境条件；（5）注意助剂配合中的协同效应和对抗作用。）注意助剂配合中的协同效应和对抗作用。增塑剂增塑剂软化温度、熔融温度和玻璃化温度均降低；软化温度、熔融温度和玻璃化温度均降低；耐寒性、柔韧性、耐寒性、柔韧性、抗冲击强度和伸长抗冲击强度和伸长率会提高。率会提高。熔体粘度减小，熔体粘度减小，流动性增加，流

3、动性增加，易于成型加工；易于成型加工；阻隔性、耐热性、脆性、硬度、抗张阻隔性、耐热性、脆性、硬度、抗张强度、弹性模量等均将下降；强度、弹性模量等均将下降；增塑剂增塑剂增塑剂增塑剂|HCH|HCCl|HCH|ClCH|HCH|HCCl|HCH|ClCH|HCH|HCCl|HCH|ClCHPVCC2 H5|-O-CH3 -CH2-C4H9-O-CH3 -CH2-C4H9 |C2 H5邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二辛酯增塑剂增塑剂+ + + 增塑剂增塑剂主增塑剂辅助增塑剂增塑剂与聚合物相容性大小通用增塑剂耐寒增塑剂耐热增塑剂耐光增塑剂增塑剂应用性能单体型增塑剂聚合型增塑剂增塑剂分子量大小增塑剂增塑剂类

4、别类别优点优点缺点缺点邻苯二甲酸酯类常用主增塑剂，相容性好，性能全面，价格便宜脂肪族二元酸酯类耐寒性辅助增塑剂相容性较差，耐抽出、耐迁移性能差，价格贵磷酸酯类主增塑剂，阻燃性，相容性良好耐寒性差环氧酯类光、热稳定性，常用作耐气候性和耐寒性辅助稳定剂相容性差含氯增塑剂辅助增塑剂，阻燃性，价格低相容性及热稳定性较差聚酯类耐久性好，不被抽出，不挥发，耐迁移，无毒相容性较差脂肪酸酯类 辅助增塑剂，耐寒性，无毒相容性差1、邻苯二甲酸酯类注：CA：醋酸纤维素；CAB：醋酸丁酯纤维素；CAP：醋酸丙酯纤维素； CN：硝酸纤维素；CP：丙酸纤维素；PVCA：聚氯乙烯醋酸乙烯。增塑剂增塑剂稳定剂稳定剂（1）抗氧

5、剂：是一类化学物质，在塑料中）抗氧剂：是一类化学物质，在塑料中添加少量抗氧剂，就能抑制或延缓聚合物在添加少量抗氧剂，就能抑制或延缓聚合物在正常或较高温度下的氧化。正常或较高温度下的氧化。 高抗氧性能；高抗氧性能； 相容性好；相容性好； 不易挥发和分解；不易挥发和分解； 耐抽出性好；耐抽出性好； 不污染制品；不污染制品； 无毒或低毒；无毒或低毒； 价格低廉；价格低廉；稳定剂稳定剂阻碍酚类仲芳胺类链终止型抗氧剂（主抗氧剂）稳定剂稳定剂（按抗氧剂的作用机理）：（按抗氧剂的作用机理）：亚磷酸酯类含硫化合物氢过氧化物分解剂（辅助抗氧剂） 金属钝化剂金属钝化剂能阻止金属催化氧化降解反应。能阻止金属催化氧化

6、降解反应。稳定剂稳定剂凡是能够抑制光老化，延长它的使用寿命的物质都称为光稳定剂。（2）光稳定剂各种高分子材料，特别是无色透明制品，在使用过程中由于日光照射（主要是紫外线）的影响，会引发自动氧化反应而导致聚合物的降解，使制品的外观和物理机械性能劣化，这一现象称为光老化或气候老化。稳定剂稳定剂分分类类品品种种光屏蔽剂指能够吸收或反射紫外光的物质。其作用就像光源和聚合物之间的一道屏障，使紫外光在射到聚合物分子之前就被吸收或反射出去，阻碍紫外线向聚合物内部渗入。炭黑（高效，兼具抗氧剂作用）氧化锌（价廉，耐久，无毒，用于PE、PP）二氧化钛紫外线(UV吸收剂)最普遍使用，能够强烈地有选择地吸收高能量的紫

7、外光，并通过能量再转换，以热能或无破坏性的低能辐射将能量释放或消耗掉。二苯甲酮类，苯并三唑类，三嗪类猝灭剂通过转移高聚物分子吸收的紫外光而产生的“激发态能”防止高聚物由于光的激发而发生分解产生游离基，但本身对紫外线的吸收却很低。镍的有机化合物，应用最广的二价镍的配合物或盐。多用于薄膜和纤维，很少用于厚制品。实际使用中常和 UV吸收剂并用。自 由 基捕 获 剂也称受阻胺类光稳定剂。几乎不吸收紫外光，但通过捕获自由基、分解氢过氧化物、传递激发态能量等多种途径，赋予聚合物以高度的光稳定性。癸二酸双(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯苯甲酸2,2,6,6-四甲基哌啶酯稳定剂稳定剂稳定剂稳定剂 分分类类种种

8、类类使使用用盐基性铅盐类带有 PbO(盐基)的无机酸或有要酸的铅盐。三盐基性硫酸铅，二盐基性亚磷酸铅，盐基性亚硫酸铅等耐热性优良，长期稳定性好，耐气候性、电气绝缘性好。使制品不透明，有毒，易受硫化污染。金属皂类硬 脂 酸 和 月 桂 酸 的 镉 、钡、铅、钙、镁等二价金属盐。硬脂酸钡，硬脂酸钙，月桂酸钡等良好热稳定性，具润滑作用，但铅、镉毒性大，有硫化污染。不单独使用。主要用于各种软质透明或半透明塑料制品。有机锡类带两个烷基的有机酸或硫醇的锡盐。二月桂 酸二丁基锡，十二硫醇 二丁基锡等高效，用量小，且有很好透明性，耐热性突出，加工性能优良，耐硫化污染。可单独作用。需要润滑剂较多。价格较高。常用

9、于透明塑料制品。辅 助稳定剂环氧化合物和有机亚磷酸酯。单独使用稳定性很差，与金属皂类和有机锡并用时，有很好的协同效应。广泛用于软质聚氯乙烯透明制品中。稳定剂稳定剂防霉剂防霉剂能够杀灭霉菌孢子或阻止其发芽，从而起到防止霉菌生长的作用。有机氯化物，有机锡化物等。如：氧化三丁基锡，五氯苯酚水扬酸酯，五氯苯酚月桂酸酯等。润滑剂润滑剂润滑剂润滑剂a. 分散性良好。分散性良好。b. 与聚合物有适当的相容性与聚合物有适当的相容性c. 热稳定性良好。热稳定性良好。d.不损害最终产品的物理性质。不损害最终产品的物理性质。e. 不引起颜色漂移。不引起颜色漂移。f. 无毒性。无毒性。g. 对整个加工成本来说是廉价的

10、。对整个加工成本来说是廉价的。润滑剂润滑剂高级脂肪醇、脂肪酸酯、液体石蜡等内润滑剂(有限的相容性）减小聚合物分子内摩擦。改进塑料熔体流动性。石蜡烃、28个C以上高级脂肪醇，PE蜡、矿物油、氟烃外润滑剂（很低的相容性）仅在塑料熔体表层。减小了熔体与加工设备的摩擦。润滑剂有不少润滑剂兼具内润滑与外润滑两种作用。如：金属皂、脂有不少润滑剂兼具内润滑与外润滑两种作用。如：金属皂、脂肪酸（肪酸（C18C28）。）。 硬脂酸钙：硬脂酸钙：C17H35COOCa0C0C17H35烃 类液体石蜡 天然石蜡 微晶石蜡PE 蜡 氯代烃 氟代烃脂肪酸类高级脂肪酸 羟基脂肪酸脂肪酸酰胺类脂肪酰胺 烷撑双脂肪酰胺酯 类

11、脂肪酸低级醇酯和高级醇酯脂肪酸多元醇酯 脂肪酸聚乙二醇酯醇 类高级脂肪醇 多元醇聚乙二醇或聚丙二醇金属皂类硬脂酸铅复合润滑剂润滑剂润滑剂着色剂着色剂无 机 颜 料不 溶 性 颜 料色 淀 颜 料有 机 颜 料颜 料（ 固 体 微 粒 ）染 料（ 分 子 状 态 ）着 色 剂（1）分类：）分类：着色剂着色剂比 较 项 目无 机 颜 料有 机 颜 料染 料来 源天 然 或人 工 合 成人 工 合 成天 然 或人 工 合 成密 度 ,g/cm33.5-5.01.3-2.01.3-2.0有 机 溶 剂 或 聚 合物 中 溶 解 情 况不 溶 于普 通 溶 剂难 溶 或 不 溶溶在 透 明 塑 料 中（

12、 遮 盖 力 ）不 能 成 透 明 体（ 遮 盖 力 大 ）低 浓 度 时 ，少 数 半 透 明（ 遮 盖 力 中 等 ）透 明 体（ 遮 盖 力 小 ）着 色 力小中 等大颜 色 和 亮 度小中 等大光 稳 定 性强中 等大耐 热 性多 在 500 度 以 上分 解160-260 度分 解125-200分 解化 学 稳 定 性高中 等低吸 油 量小大迁 移 性小中 等大适 用 性主 要 用 于 苛 刻 条件 下 深 暗 制 品大 量 用 于 一 般 鲜艳 着 色用 于 透 明 色着色剂着色剂着色剂着色剂a. 好的耐热性。b. 良好的光稳定性。c. 耐酸性良好。d. 具鲜明色彩和高度的着色力。

13、e. 具有良好的分散性。f. 耐溶剂性良好。g. 不应有粘附在加工机械表面的现象。填充剂与填充剂与增强剂增强剂（1）填充剂：又称填料。使用其的主要目的）填充剂：又称填料。使用其的主要目的是增加制品的体积，降低成本，故又有增量剂是增加制品的体积，降低成本，故又有增量剂之称。之称。碳酸钙，陶土，硫酸钡，石膏粉，滑石粉，碳酸钙，陶土，硫酸钡，石膏粉，滑石粉，石棉粉等。石棉粉等。 填充剂与填充剂与增强剂增强剂填充剂与填充剂与增强剂增强剂 某些硅有机化合物处理填充剂后，可以改善某些硅有机化合物处理填充剂后，可以改善填充剂与高聚物分子间的结合，提高机械性能。填充剂与高聚物分子间的结合，提高机械性能。这种表

14、面处理剂一般称为偶联剂。这种表面处理剂一般称为偶联剂。偶联剂偶联剂填充剂与填充剂与增强剂增强剂硅烷类、钛酸酯类、有机铬配合物。硅烷类、钛酸酯类、有机铬配合物。碳酸钙、陶土、硫酸钡、石膏粉、碳酸钙、陶土、硫酸钡、石膏粉、滑石、石棉粉。滑石、石棉粉。纤维类及其织物玻璃纤维、棉纤纤维类及其织物玻璃纤维、棉纤维等。维等。抗静电剂抗静电剂外用型内用型使用方法阳离子型阴离子型非离子型二性离子型高分子型半导体型化学结构暂时性永久性抗静电性通过分子中的亲油基团与塑料表面的吸附通过分子中的亲油基团与塑料表面的吸附而结合在一起，形成一层抗静电的分子层。而结合在一起，形成一层抗静电的分子层。抗静电剂抗静电剂抗静电剂

15、抗静电剂阻燃剂阻燃剂 磷酸酯、含卤磷酸酯、有机卤化物、无机类三氧磷酸酯、含卤磷酸酯、有机卤化物、无机类三氧化锑、其它金属化物阻燃剂。化锑、其它金属化物阻燃剂。（1）分类：）分类：阻燃剂阻燃剂阻燃剂分解产物的脱水作用使有机物炭化，生阻燃剂分解产物的脱水作用使有机物炭化，生成的炭皮膜起到了阻燃作用。成的炭皮膜起到了阻燃作用。 阻燃剂的分解产物形成不挥发保护膜以阻燃。阻燃剂的分解产物形成不挥发保护膜以阻燃。 在有卤化物阻燃剂存在时，其分解产生的在有卤化物阻燃剂存在时，其分解产生的HX稀稀释了塑料分解产生的可燃气体从而起到阻燃作用。释了塑料分解产生的可燃气体从而起到阻燃作用。 含卤素有机物产生的含卤素有机物产生的HX是是OH自由基的捕获体，自由基的捕获体，从而使链锁反应终止。从而使