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文档简介

1、东莞理工学院,助剂化学及工艺学,助剂是精细化工行业中的一大类产品 它能赋予制品以特殊性能 延长其使用寿命,扩大其应用范围 能改善加工效率 能加速反应过程 提高产品收率,助剂:被人们为称为“工业味精”!,小批量,多品种,特定功能,复配使用,第二章 增塑剂,按相容性分类,分类,主增塑剂:与聚合物相容性很好,能够进入聚合物结晶区,不会渗出和喷霜,可单独使用;,辅助增塑剂:与聚合物相溶性较差,只能进入聚合物无定形区,不能单独使用,只能配合主增塑剂使用;,增量剂:与聚合物相容性更差,起辅助作用,但是价格低廉。,重量相容比,1:1, 1:3, 1:20,第二章 增塑剂,按添加方式分类,内增塑剂:树脂合成过

2、程中,作为共聚单体加进的,以化学键结合到树脂上面。作为第二单体加入到聚合物中,降低聚合物分子链的结晶度。分子链引入支链,降低聚合物链与链之间的作用力。,外增塑剂:在配料加工过程中加入的增塑剂。通常不与聚合物起化学反应,和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用,与聚合物形成一种固体溶液。性能全面,生产和使用方便,应用最广。,内外有别,增塑作用,削弱聚合物分子间的次价键,即范德华力;氢键,增加了聚合物分子链的移动,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,分子间的相互作用力,包括取向力(极性分子之间)、诱导力(极性分子之间、极性分子与非极性分子),色散力(非极性分子),模量:,材料在

3、受力状态下应力与应变之比,表现为聚合物的硬度、模量、转化温度和脆化温度的下降,以及伸长率、曲挠性和柔韧性的提高,增塑剂是现代塑料工业最大的助剂品种,对促进塑料工业特别是聚氯乙烯工业的发展起着决定性作用。目前,各种新型塑料已渗透到工农业,运输,交通,医药,食品,服装,建筑,国防等各个领域。现代的增塑剂工业已发展成为以石油化工为基础,以邻苯二甲酸酯为核心的多品种,大生产的化工行业。 实际上,增塑技术早在原始社会就已被运用,增塑剂也起始于原始人类的发明。,原始社会白陶鬶,战袍武士俑头部 秦,古时候用“油”溶于沥青来制防水材料用于防水、填补船缝等,这里“油”起增塑剂作用 还有皮革中用鲸油使之柔软,鲸油

4、便是最持久的增塑剂,粘土加水,2.2,增塑机理,三个理论,三种作用力,三种作用形式,润滑理论,树脂能够抵抗形变(刚性)是因为分子间有磨擦力。增塑剂能起润滑剂作用促进大分子间或者分子链间的运动。,不能说明增塑过程的复杂机理,而且还可能与塑料的润滑作用原理相混淆。,聚合物粘度减小,流动性增加,易于成型加工,以及聚合物的性质不会明显改变,内容,缺点,三个理论,聚合物(主要是指无定型聚合物)的增塑过程是使组成聚合物的大分子力图分开,而大分子之间的吸引力以尽量使其重新聚集在一起过程,这种时开时集,造成分子间存在若干物理连接点,加入增塑剂后,使这些连接点处的聚合物溶剂化,扩散或隔断物理连接点,导致大分子间

5、分开。,凝胶理论,内容,适用性,增塑剂用量大的极性聚合物的增塑,三个理论,增塑剂加入后会增加聚合物的自由体积,导致聚合物的粘度和Tg下降,自由体积理论,内容,不能解释许多聚合物在增塑剂量低时所发生的反增塑现象等,缺点,三个理论,普遍被认可的观点,高分子材料的增塑,是由于材料中高聚物分子链间聚集作用的削弱而造成的。增塑剂分子插入到聚合物分子链间,削弱了聚合物分子链间的作用力,结果增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶度,从而使聚合物的塑性增加。,三个理论,聚合物增塑剂体系中,存在着如下几种作用力: a、聚合物分子与聚合物分子间的作用力(I) b、增塑剂本身分子间的作用力(II) c

6、、增塑剂与聚合物分子间的作用力(III),三种作用力,三种作用形式,隔离作用,非极性增塑剂加入到非极性聚合物中增塑时,非极性增塑剂的主要作用,是通过聚合物-增塑剂间的“溶剂化”作用,来增大分子间的距离,削弱它们之间本来就很小的作用力。,相互作用,极性增塑剂加入到极性聚合物中增塑时,增塑剂分子的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用,破坏了原聚合物分子间的极性连接,减少了连接点,削弱了分子间的作用力。,三种作用形式,三种作用形式,遮蔽作用,非极性增塑剂加入到极性聚合物中增塑时,非极性的增塑剂分子遮蔽了聚合物的极性基团,使相邻聚合物分子的极性基不发生或很少发生作用,从而削弱聚合物分子间的作用力,达

7、到增塑的目的。,三种作用形式不可能截然划分,事实上一种增塑过程中,可能同时存在几种作用!,Case1,DOP增塑PVC的原理:,“相互作用”,“遮蔽作用”,DOP分子插入到PVC分子链间,DOP的极性酯基与PVC的极性基团相互作用,彼此能很好互溶,不相排斥,从而使PVC大分子间作用力减小,塑性增加。,DOP的非极性亚甲基夹在PVC分子链间,把PVC的极性基团遮蔽起来,也减少了PVC分子链间的作用力。,Case 3,反增塑现象,一般认为,反增塑作用的原因在于少量增塑剂增加了自由体积,使高分子链易于移动,促进了无定形区定向并结晶,当增塑剂的用量减少到一定程度后反而会引起高分子材料硬度增大、伸长率减

8、小、冲击强度降低的现象。,现象,原因,苯二甲酸酯类是增塑剂中最重要的品种,品种多、产量大,约占增塑剂年销量的80%以上,用量,主要品种,DOP(邻苯二甲酸二辛酯) DBP(邻苯二甲酸二丁酯) DHP(邻苯二甲酸二庚酯) BBP(邻苯二甲酸苄基酯) DIDP(邻苯二甲酸异癸酯) DINP(邻苯二甲酸二异壬酯),DBS(癸二酸二丁酯) DOS(癸二酸二辛酯),脂肪族二元酸酯增塑剂约为增塑剂产量5%,用量及特点,多用于低温增塑剂,但与聚氯乙烯相容性差,只能做低温辅助增塑剂,常用品种,DOA(己二酸二辛酯) DOZ(壬二酸二辛酯),结构-毒性,柠檬酸酯类,无毒,脂肪族二元酸酯,毒性很低,DBS常用于食

9、品包装,氯化石蜡,基本无毒,但氯化芳香烃比氯化脂肪烃毒性强得多,邻苯二甲酸酯类,毒性较低,食品包装禁用(中国),环氧类,毒性较低,磷酸酯类,毒性强,老化因素,内部因素,外部因素,聚合物的结构,各种添加剂,少量杂质,物理因素:光、热、应力、电场、射线等,化学因素:氧、臭氧、重金属离子、化学介质等;,生物因素:微生物、昆虫等,材料氧化降解机理,高分子聚合物的氧化老化是一种自动氧化反应。 自动氧化反应:在室温至150C下,物质按照链式自由基机理进行的具有自动催化特征的氧化反应。 高分子聚合物的氧化降解也是由链的引发、链的传递与增长、链的终止三个阶段组成,抗氧剂作用机理,抗氧化机理:阻止自动氧化链式反

10、应的进行。,阻止自由基链的传递,阻止自由基的产生,抗氧剂的分类,主抗氧剂(链终止型抗氧剂),辅助抗氧剂(预防型抗氧剂),阻止自由基的产生,阻止自由基链的传递,功能分类,过氧化氢分解剂,金属离子钝化剂,(1)主抗氧化剂,链终止型抗氧剂:能终止氧化过程中自由基链的传递与增长的抗氧剂,也叫主抗氧剂,以AH表示。,1)自由基捕获体,如醌类、炭黑类,含有多核芳烃结构,可产生ArO,捕获ROO自由基。,2)电子给予体,给出电子使自由基消失,如变价金属,3)氢给予体,工业生产中,链终止抗氧剂AH实际上大多数为氢给予体,以受阻酚和芳胺为代表。,这种抗氧剂分子链中必须具有活泼的氢原子。,注:k1、k2应大于k3

11、才能阻止分解,消除ROO.又可分为三类。,K3,(2)辅助抗氧化剂,能够阻止或延缓高分子材料氧化降解过程中自由基产生的抗氧化剂叫作预防型抗氧剂,又叫作辅助抗氧剂,主要包括过氧化物分解剂与金属离子钝化剂。,过氧化物分解剂:包括金属盐、硫化物、亚磷酸酯等,但一般能使聚合物颜色发生变化,金属离子钝化剂:防止重金属离子对高聚物产生引发氧化作用物质,主要是酰胺和酰肼 两类化合物。,抗氧剂的选用原则,1、对抗氧剂性质的基本要求,溶解性:聚合物中溶解度高,其他介质溶解度低 挥发性:分子结构和分子量有关 稳定性:耐候性好 变色和污染性:氧化效率与变色和污染之间的矛盾(胺类抗氧化剂) 物理状态:树脂使用(液体、

12、易乳化);橡胶使用(固体、易分散),2、选择抗氧剂的考虑因素,使用环境、使用温度、臭氧。,3、抗氧剂的配合,协同效应 受阻酚与炭黑在聚乙烯中配合作用时,由于炭黑能够催化酚直接氧化而使其抗氧能力降低(对抗效应),2、胺类抗氧剂,胺类抗氧剂是一类历史悠久,应用效果很好的抗氧剂,它们对臭氧的防护作用很好,对热、光、曲挠、铜害的防护也很突出。但具有较强的变色性和污染性,所以主要用于橡胶制品,电线、电缆、机械零件及润滑油等领域,尤其在橡胶加工中占有极其重要的作用。,p60,160 C才能加工成型,120-130C开始分解产生HCl气体,不抑制HCl的产生,分解会进一步加剧,这一矛盾,困扰着PVC塑料的开

13、发与发展,I am thinking,I am thinking too,经研究发现如果PVC塑料中含有少量的如铅盐、金属皂、酚、芳胺等杂质时,既不影响其加工与应用,又能在一定程度上起到延缓其热分解的作用。上述难题得以解决,从而促使了热稳定剂研究领域的建立与不断发展。,概述,1.1 非链式断裂降解 受热过程中从高分子链上脱落下来各种小分子,例如HCl、NH3、H2O和HOAC等。这一过程,不涉及高分子链的断裂,但改变高分子链的结构,从而改变合成材料的性能。,PVC在高于100C下分解,(1)聚合物热降解的三种基本形式,1.2 随机链断裂降解 键的断裂发生在高分子链上,从而产生了各种无规律的低级

14、分子,合成材料遭到严重的破坏。主要是由于高分子链中弱键的均裂造成的。这种降解反应,由于所产生的游离基的分子间与分子内的进一步反应和重排,而产生无规律的各种产物分子。PE和聚丙烯腈的热降解就属于此种类型。此种降解反应的难易程度主要取决于聚合物的化学结构。一般来说,在高分子链中的C-C键的热稳定性按下列顺序而下降。,1.3 解聚反应 键的断开依然发生在高分子链上,但高分子链的断裂是有规律的,只是分解生成聚合前的单体。只发生在那些具有高的键能而不具有活泼基团的聚合物中。PMMA,聚a-甲基苯乙烯,PP,PTFE,和聚三氟苯乙烯的热裂解均属此例。,(2)非链断裂热降解反应机理,PVC树脂受热降解放出H

15、Cl是一个十分复杂的过程, 一般有以下三种机理: 自由基机理; 离子机理; 单分子机理。,如要防止或延缓像PVC类的聚合材料的热老化,要么消除高分子材料中热降解的引发源,如PVC中烯丙基氯结构和不饱和键; 要么消除所有对非链断裂热降解反应具有催化作用的物质,如由PVC上解脱下来的氯化氢等,才能阻止或延缓此类聚合材料的热降解。,热稳定剂的作用机理,能抑制聚烯结构的氧化与交联; 对聚合材料具有亲和力,而且是无毒或低毒的; 不与聚合材料中已存在的添加剂,如增塑剂、填充剂和颜料等发生作用。,能置换高分子链中存在的活泼原子(如,PVC中烯丙位的氯原子),以得到更为稳定的化学键和减小引发脱氯化氢反应的可能

16、性; 能够迅速结合脱落下来的氯化氢,抑制其自动催化作用; 通过与高分子材料中所存在的不饱和键进行加成反应而生成饱和的高分子链,以提高该合成材料热稳定性;,热稳定剂应具有以下的功能:,盐基性铅盐是通过捕获脱落下来的氯化氢而抑制了它的自动催化作用。 脂肪酸皂类一方面可以捕获脱落下来的氯化氢,另一方而是能置换PVC中存在的烯丙基氯中的氯原子,生成比较稳定的酯,从而消除了聚合材料中脱氯化氢的引发源。,有机锡化合物首先与PVC分子链上的氯原子配位,在配位体电场中存在于高分子链上的活泼氯原子与Y基团(有机锡化合物中酸的基团)进行交换,从而抑制了PVC脱氯化氢的热降解反应。,优点,缺点,热稳定性、尤其是长期

17、热隐定性好;电气绝缘性好;具有白色颜料的性能,覆盖力大,因此耐候性好;可作为发泡剂的活性剂;具有润滑性;价格低廉,所得制品透明性差;毒性大;分散性差;易受硫化氢污染。由于其分散性差,相对密度大,所以用量大,常达5份以上,(1)铅稳定剂,金属皂是指高级脂肪酸的金属盐,所以品种极多。作为PVC类聚合材料热稳定剂的金属皂则主要是硬脂酸,月桂酸,棕榈酸等的钡、镉、铅、钙,锌、镁、锶等金属盐。它们可以用下面的通式来表示。 除了高级脂肪酸的金属盐以外,还有芳香族酸,脂环族酸以及酚或醇类的金属盐类,如苯甲酸、水杨酸、环烷酸、烷基酚等的金属盐类等。它们多是液体复合稳定剂的主要成分。,(2)金属皂类稳定剂,(3

18、)有机锡稳定剂,P107,作为商品的锡稳定剂,一般很少使用纯品,大都是添加了稳定化助剂的复合物。有机锡类稳定剂的主要特点是:具有高度的透明性,突出的耐热性,低毒并耐硫化污染。,(4)液体复合稳定剂,液体复合稳定剂是指有机金属盐类、亚磷酸酯、多元醇、抗氧剂和溶剂等多组分的混合物。一般来说,金属皂类稳定剂是复合稳定剂的主体成分。,某些有机化合物单独作为热稳定剂时,其性能尚有欠缺,但若与其他类型的热稳定剂配合使用,则能产生优异的应用性能。,其中尤以亚磷酸酯、环氧化合物、多元醇以及-二酮化合物使用较多,它们通常被称作有机辅助稳定剂。,它们在无镉配合中有很大的作用。,锌烧,高锌配合,低锌配合,按作用机理

19、分类,光稳定剂可分为四类: 光屏蔽剂,包括炭黑、氧化锌和一些无机颜料; 紫外线吸收剂,包括水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类等有机化合物; 猝灭剂,主要是镍的有机络合物; 自由基捕获剂,主要是受阻胺类衍生物。,炭黑,氧化锌,理想光稳定剂应具备下列几个条件: 能强烈吸收290400nm波长范围的紫外线,或能有效地猝灭激发态分子的能量,或具有足够的捕获自由基的能力; 与聚合物及其助剂的相容性好,在加工和使用过程中不喷霜,不渗出; 具有光稳定性、热稳定性及化学稳定性,即在长期曝晒下不遭破坏,在加工和使用时不因受热而变化,热挥发损失小,不与材料中其他组分发生不利的反应; 耐抽出、

20、耐水解、无毒或低毒,不污染制品、价格低廉。,自由基夺氢顺序,叔碳氢仲碳氢伯碳氢,聚合物的光稳定过程须从如下几个方面进行: 紫外线的屏蔽和吸收; 氢过氧化物的非自由基分解; 猝灭激发态分子; 钝化重金属离子; 捕获自由基。 根据稳定机理的不同,光稳定剂大致分为四类: 光屏蔽剂、 紫外线吸收剂、 猝灭剂、 自由基捕获剂 。,光稳定剂作用机理,阻止光引发,切断链增长反应,光屏蔽剂,又称遮光剂,是一类能够吸收或反射紫外光的物质。 它的存在象是在聚合物和光源之间设立了一道屏障,使光在达到聚合物的表面时就被吸收或反射,阻碍了紫外线深入聚合物内部,从而有效地抑制了制品的老化。 光屏蔽剂构成了光稳定剂的第一道

21、防线。 这类稳定剂主要有炭黑、二氧化钛、氧化锌、锌钡等,其中以碳黑性能最好。,苯酚结构,抗氧化,苯醌及多核芳烃结构,光屏蔽作用,紫外线吸收剂,这是目前应用最广的一类光稳定剂,它能强烈地、选择性地吸收高能量的紫外光,并以能量转换形式,将吸收的能量以热能或无害的低能辐射释放出来或耗掉,从而防止聚合物中的发色团吸收紫外线能量随之发生激发。具有这种作用的物质称为紫外线吸收剂。 紫外线吸收剂所包括的化合物类型比较广泛,但工业上应用最多的当属二苯甲酮类、水杨酸酯类和苯并三唑类等。 紫外线吸收剂的应用为塑料的光稳定化设置了第二道防线。,二苯甲酮类稳定机理,分子内氢键,烯醇式结构,异构化,水杨酸酯类稳定机理,

22、分子内重排,形成二苯甲酮结构,先驱型紫外线吸收剂,苯并三唑类稳定机理,分子内氢键,异构化,猝灭剂,又称减活剂或消光剂,或称激发态猝灭能、能量猝灭剂。 这类稳定剂本身对紫外光的吸收能力很低(只有二苯甲酮类的1/l01/20),在稳定过程中不发生较大的化学变化,但它能转移聚合物分子因吸收紫外线后所产生的激发态能,从而防止了聚合物因吸收紫外线而产生的游离基。 猝灭剂主要是金属络合物,如镍、钴、铁的有机络合物。 这是光稳定化的第三道防线。,猝灭剂接受激发聚合物分子的能量后,本身成为非反应性的激发态,然后再将能量以无害的形式散失掉; 猝灭剂成受激聚合物分子形成一种激发态络合物,再通过光物理过程释出能量,

23、猝灭剂转移能量的方式,猝灭剂与紫外吸收剂的不同之处在于: 紫外线吸收剂优先吸收紫外线能量,然后通过自身结构变化来消耗能量, 猝灭剂则通过将聚合物激发态能转移给自己,然后自身消耗掉能量。,自由基捕获剂,自由基捕获剂是近20年来新开发的一类具有空间位阻效应的哌啶衍生物类光稳定剂,简称为受阻胺类光稳定剂(HALS),其结构为:,此类化合物几乎不吸收紫外线,但通过捕获自由基、分解过氧化物、传递激发态能量等多种途径,赋于聚合物以高度的稳定性。,HALS,厚度和用量,从理论上讲,只有当制品表面光吸收数量相同时,吸收程度才相等,即是说对厚制品或薄制品使用浓度一样。而实际上并非如此,薄制品和纤维要求加入的紫外

24、线吸收浓度较高;而厚制品的则较低。 这是由于制品愈厚,紫外线透入到一定深度后,即被完全吸收,被内外层承受了,所以耐光性好,所需的浓度低; 同时加入到塑料中的紫外线吸收剂,由于扩散作用,往往都会集中在聚合物外表的非结晶区内,所以表面层实际的防护能力,往往要比预料的高好多倍。因此不必添加高浓度的紫外线吸收剂,光稳定剂的添加量太高时,超过相容性时,会产生喷霜现象,需选用相容性好的光稳定剂。,定义:能够增加材料耐燃性的物质叫阻燃剂,多为III、V、VII族元素化合物。 如: III A族的B、Al化合物; V A族的N、P、Sb、Bi化合物; VII A族的Cl、Br化合物; 还有Mg、Mo的化合物等

25、。,阻燃剂的条件:,不损害高分子材料的物理机械性能 具有耐候性及持久性 无毒或低毒 价格低廉,燃烧机理,燃烧三要素:,可燃物,氧,热,1 加热阶段聚合物温度升高,燃烧五阶段:,外界的热量,接触体积,火焰温度,聚合物的比热容和导热系数,升温速度,2 降解阶段Polymer中弱键断裂(键能),吸热反应OR放热反应,弱键断裂,抑制,加速,3 分解阶段主键亦断裂,产生低分子物,可燃性气体:H2、CH4、C2H6、CH2O、CH3COCH3、CO,不燃性气体:CO2、HCl、HBr,液态产物,固态产物:焦化为焦炭、不完全燃烧产生烟尘粒子(烟雾),点燃阶段: 可燃性气体达到一定浓度,温度达到闪点或燃点,并

26、有足够的氧气或氧化剂存在,开始出现火焰,这就是“点燃”,燃烧开始,5 燃烧阶段:燃烧释出能量及活性自由基引起链锁反应,不断提供可燃物,使燃烧自动传播和扩展。,聚合物燃烧性标准:衡量阻燃性的指标,氧指数(Oxygen Index, OI)定义为试样在N2-O2混合气体中保持连续燃烧所需的最低氧气体积分数。,式中,N2和O2代表两种气体的流量。,材料的氧指数越小,说明其连续燃烧所需氧气的浓度越低,材料越易燃;反之,塑料的氧指数越大,说明其连续燃烧所需氧气的浓度高,材料越不易燃。,当OI 27时,为难燃材料。,燃烧速度:试验单位时间内燃烧的长度。,阻燃机理,冷却机理,协同作用机理,阻燃机理,保护膜机

27、理,不燃性气体机理,终止链锁反应机理,使得燃烧的五个阶段中的某一个或某几个阶段的速度加以抑制,最好能使燃烧在萌芽状态就被遏制,即截断某一阶段来源或中断链锁反应,停止游离基产生。,燃烧温度下,阻燃剂形成一层不燃烧的保护膜,覆盖在材料上,隔绝空气而阻燃。,1. 保护膜机理,a、玻璃状薄膜,(1)隔绝空气 (2)反射热量或低导热系数,玻璃体,b、隔热焦炭层,在燃烧温度下,阻燃剂使材料表面脱水炭化,形成多孔性隔热焦炭层阻止热传导,隔绝O2。,脱水碳化催化剂,锡元素阻燃剂:,形成配合物,生成的Sn-O-C键有利于纤维素的脱水碳化,烯释可燃性气体 稀释O2,2. 不燃性气体机理,阻燃剂,不燃性气体,3.

28、冷却机理,4. 终止链锁反应机理,受热产生HX,与OH自由基结合,a、锑卤体系,Sb2O3有机卤化物 有机卤化物 - HX(HCl) Sb2O32HClH2O2SbOClSbCl3 SbCl3 具有如下性质: 沸点不太高,相对密度大的挥发性气体, 可稀释可燃性气体,隔绝空气 捕获游离基H,OH,CH3等 在火焰上空凝结成液滴式固体微粒,散射大量热量 SbCl3Sb,与不饱和物形成交联化合物,提高了材料的热稳定性。,5. 协同机理,b、磷卤体系,均促成焦炭生成量的提高,聚烯烃、聚丙烯酸酯、环氧 协同,聚丙烯腈 添加,聚氨酯 对抗,(1)氮化物能促进磷酸与纤维素的反应,c、磷一氮体系,(2)磷酰胺

29、更易与纤维素成酯,提高其热稳定性。, 促进酯在低温下分解形成焦炭和水 高温下形成膨胀性焦炭层(隔热阻氧) N化物对P化物亲核进攻,形成许多PN键,使P的亲电性增加,有利于脱水炭化 P接受N的亲核进攻以非挥发性胺盐形式保留下来,阻止暗火的作用 残留物中含N、P、O三种元素,在火焰温度下形成热稳定性无定形物,犹如玻璃体,作为纤维的绝热保护层。,概述,交联(Cross linking)是在两个高分子的活性物质上生成一个或数个化学键,将线形高分子转变成体型高分子的反应。 凡能使高分子化合物引起交联的物质,称为交联剂。 交联反应提高聚合物耐热性能及使用寿命,改善机械性能及耐候性。,交联剂按自身的结构特点

30、分类 有机过氧化物 羧酸及酸酐类 胺类 偶氮化合物,酚醛树脂及氨基树脂类 醇、醛及环氧化合物 醌类及醌二肟类 硅烷类 无机交联剂,2.2 无机交联剂的作用机理,(1)金属氧化物及过氧化物的交联机理,氯丁橡胶采用氧化锌交联机理,(2)金属卤化物,氯化亚铁能使带有酰胺键的聚合物产生配位,形成多分子间多鳌合结构,硫化促进剂、活性剂、防焦剂,二硫代氨基甲酸盐,硫化促进剂,结构通式,超促进剂,用以降低硫化温度、减少硫黄用量和加速硫化速度。 噻唑类及次磺酰胺衍生物是重要的促进剂,还有秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐、胍类、硫脲类、黄原酸盐类、醛胺缩台物及胺类等。,促进剂 汇总,二硫代氨基甲酸盐,秋兰姆类,黄原酸

31、盐及二硫代物,噻唑类,次磺酰胺类,硫脲类,胍类,醛胺类,超促进剂,中促进剂,弱促进剂,硫化活化剂,最重要的品种:氧化锌、硬脂酸,充分发挥促进剂和促进效力,同时还能提高硫化剂的交联度与耐热性的物质。主要有无机类的氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化钙和有机类的硬脂酸和醇胺类。,增塑剂增塑的原理:高分子材料的增塑,是由于材料中高聚物分子链间聚集作用的削弱而造成的。增塑剂分子插入到聚合物分子链间,削弱了聚合物分子链间的作用力,结果增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶度,从而使聚合物的塑性增加。,反增塑现象:当增塑剂的用量减少到一定程度后反而会引起高分子材料硬度增大、伸长率减小、冲击强度降低的

32、现象。 反增塑原因:在于少量增塑剂增加了自由体积,使高分子链易于移动,促进了无定形区定向并结晶,抗氧剂的作用原理:阻止自动氧化链式反应的进行。其具有阻止自由基的产生或者阻止自由基链的传递的功能。 主抗氧剂:称为链终止型抗氧剂。其主要作用是阻止自由基链的传递。 辅助抗氧剂:称为预防型抗氧剂。其主要作用是阻止自由基的产生。其分为过氧化氢分解剂和金属离子钝化剂。前者主要是防止自由基的源头过氧化物的产生;后者络合变价金属离子,防止其催化过氧化物产生自由基。,理想的热稳定剂应该具有下列功能: (1)能置换高分子链中存在的活泼原子(如,PVC中烯丙位的氯原子),以得到更为稳定的化学键和减小引发脱氯化氢反应的可能性; (2)能够迅速结合脱落下来的氯化氢,抑制其自动催化作用; (3)通过与高分子材料中所存在的不饱和键进行加成反应而生成饱和的高分子链,以提高该合成材料热稳定性; (4)能抑制聚烯结构的氧化与交联; (5)对聚

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