第五章 合成材料助剂

1、如聚丙烯，是一种极易老化的合成树脂，如聚丙烯，是一种极易老化的合成树脂，纯聚丙烯薄片在纯聚丙烯薄片在150150下只需下只需0.50.5h h就脆化。就脆化。如果在树脂中加入适量的抗氧剂和稳定剂如果在树脂中加入适量的抗氧剂和稳定剂后，在同一温度下就可经受后，在同一温度下就可经受20002000h h的老化考的老化考验，这样就可使聚丙烯成为十分有用的通验，这样就可使聚丙烯成为十分有用的通用塑料。用塑料。粒径细化表面改性助剂的毒性助剂的毒性问题已经引起广泛的注意，特别是添问题已经引起广泛的注意，特别是添加了助剂的食品和药物包装材料、水管、医疗器加了助剂的食品和药物包装材料、水管、医疗器械、玩具等塑

2、料和橡胶制品的卫生性问题更为人械、玩具等塑料和橡胶制品的卫生性问题更为人们所关切。们所关切。增塑剂的用量增塑剂的用量COOR1COOR2R1、R2为为C1-C13烷基或环烷基或苯基或苄基等。烷基或环烷基或苯基或苄基等。 结构通式：结构通式：R1OCO(CH2)nCOOR2式中式中n一般为一般为2-11，即由丙二酸至十三烷二酸。，即由丙二酸至十三烷二酸。R1、R2一般为一般为C4-C11烷基或环烷基，烷基或环烷基，R1与与R2可以相同可以相同也可以不同。也可以不同。使总碳数在使总碳数在18-26之间之间，以保证增塑，以保证增塑剂与树脂获得较好的相容性和低挥发性。剂与树脂获得较好的相容性和低挥发性

3、。 POOOOR1R2R3式中式中R1、R2、R3为烷基、卤代烷基或芳基。为烷基、卤代烷基或芳基。 R1COOH+R2OHR1COOR2+H2O酯化反应为比较典型的可逆反应。酯化反应为比较典型的可逆反应。如何提高酯的收率？如何提高酯的收率？ 磷磷 + + 氮系氮系 有机阻燃剂有机阻燃剂 磷磷 + + 卤素系卤素系 氮系氮系 卤素系卤素系阻燃剂阻燃剂 其它其它 硼化合物硼化合物 无机阻燃剂无机阻燃剂 三氧化二锑三氧化二锑 氢氧化铝氢氧化铝 其它其它 磷系磷系含环氧基化合物 无机阻燃剂添加型乙烯基衍生物阻燃剂反应型有机阻燃剂含氯化合物含羟基化合物聚合物燃烧过程示意图聚合物燃烧过程示意图 燃烧性能的

4、测量：氧指数法燃烧性能的测量：氧指数法阻燃剂实际上是上述各种因素阻燃剂实际上是上述各种因素综合在一起的一个复杂的过程。综合在一起的一个复杂的过程。 表一几类常用阻燃剂的性能比较类型类型有机卤系有机卤系有机磷系有机磷系无机系无机系代表产代表产品品溴系、氯系等磷酸酯、含卤磷酸酯等氢氧化铝、氧化锑、无机磷化物、硼酸锌等阻燃机阻燃机理理抑制链反应覆盖作用、抑制链反应吸热作用、覆盖作用、不燃气体的窒息作用毒性毒性放出有毒、腐蚀性气体低毒、低腐蚀低毒、低腐蚀价格价格价格适中价格适中较低主要主要缺点缺点燃烧烟雾大、放出有毒腐蚀性气体、燃烧多熔融挥发性大、抗水性差、阻燃性不足添加量较大，填充量高影响材料的物理

5、机械性能19981998年各国阻燃剂使用量及比例年各国阻燃剂使用量及比例 国家（使用量）国家（使用量）溴系溴系氯系氯系磷系磷系无机无机系系美国（美国（3535万万t t）27111248日本（日本（1818万万t t）433746欧洲（欧洲（4848万万t t）20101552研究开展新型的低毒、低烟雾、无害化、高效阻燃抑烟型阻燃剂是阻燃剂发展的重要趋势。 OBrBrBrBrBrBrBrBrBrBrO10Br2+ cat OBrBrBrBrBrBrBrBrBrBr+ 10HBr溶剂法溶剂法将二苯醚溶于溶剂中加入催化剂，然后加入溴进行反应，将二苯醚溶于溶剂中加入催化剂，然后加入溴进行反应，反应结

6、束后过滤、洗涤干燥，即可得十溴二苯醚。常用的反应结束后过滤、洗涤干燥，即可得十溴二苯醚。常用的溶剂有二溴乙烷、二氯乙烷、二溴甲烷、四氯乙烷、四氯溶剂有二溴乙烷、二氯乙烷、二溴甲烷、四氯乙烷、四氯化碳等。化碳等。 过滤过滤 二苯醚溴/催化剂 HBr溴化溴化蒸馏溴蒸馏溴 中和中和干燥干燥产品NaOH水溶液 这一过程的一个重要特点是一旦氧化反应开始，将引发一个循环式的加速降解链反应而一直进行下去，直到使用稳定剂终止该循环的氧化反应。 （2）抗氧化的基本作用原理）抗氧化的基本作用原理 NHN-苯基-1-萘胺（防甲）： NHN-苯基-N-环己基对苯二胺（4010）： NHNHN-异丙基-N-苯基对苯二胺

7、（4010NA）： NHNHCH3CH3N-异己基-N-苯基对苯二胺（4020） NHNHCH3CH3CH3XOHRXOHX式中R为-CH3、- CH2-、 -S- ; X为 C(CH3)3。 CH3(H3C)3COHC(CH3)3OHCH(CH3)-phn苯乙烯化苯酚（SP） (C12H25-OCO-CH2-CH2)2-S硫代二丙酸双十八酯（DSTP）： (C18H37-OCO-CH2-CH2)2-S(1)二氧化碳发泡剂二氧化碳发泡剂。二氧化碳发泡剂有两种，一种。二氧化碳发泡剂有两种，一种是异氰酸酯和水反应生成二氧化碳是异氰酸酯和水反应生成二氧化碳(水发泡水发泡)作为发作为发泡剂，另一种是液体二氧化碳。泡剂，另一种是液体二氧化碳。(3)3)烃类发泡剂烃类发泡剂 用于聚氨酯发泡剂的烃类化合用于聚氨酯发泡剂的烃类化合物主要是环戊烷，特别是环戊烷的硬泡体系具物主要是环戊烷，特别是环戊烷的硬泡体系具有导热系数较低和抗老化性能，有导热系数较低和抗老化性能，ODPODP值为零等优值