合成材料助剂
丁苯橡胶中仅含有2份硫黄时,在145℃下达到完全 硫化的时间长达600min左右,如果再加入1份硫化 促进剂CZ,完全硫化的时间即可缩短为40min。
4.1.4助剂在应用中需注意的问题
配伍性(相容性和稳定性) 适应产品的最终用途(不
喷霜、出汗
同用途制品对所欲采用助
剂的外观、气味、污染性、
(1) 邻苯二甲酸酯类 主要品种包括:
邻苯二甲酸酯二辛酯 (DOP) 邻苯二甲酸酯二丁酯 (DBP)
邻苯二甲酸酯二庚酯 (DHP)
邻苯二甲酸酯丁基苄基酯 (BBP) 邻苯二甲酸酯二异葵酯 (DIDP)
邻苯二甲酸酯二异壬酯 (DINP)
(2)脂肪酸酯类
特点:多用低温增塑剂.它与聚氯乙烯的相容性较差, 故只能用做耐寒的副增塑剂,与邻苯二甲酸酯类并 用。
分子量 单体型、聚合物型
温柔曲性能,称为耐寒增 塑剂,而磷酸酯类有阻燃 性能,称为阻燃增塑剂。 )
化学结构
4.2.3增塑机理
可以从两个方面来考+虑:- + - + -
+-
➢ 聚合物分子间作用力(范德华力和氢健)
➢ 结晶性
例:邻苯二甲酸二丁酯- + - + - +
4.2.4理想增塑剂的要求
耐久性
耐久性、电气性能、热性 能、耐候性、毒性等都有
挥发、抽出、迁移
一定的要求。)
对加工条件的适应性(最 主要是耐热性,即要求助 剂在加热条件下不分解、 不易挥发和升华。另外注 意助剂对模具和加工设备 的腐蚀作用的影响。)
协同作用和相抗作用
4.2 增塑剂
4.2.1定义
凡添加到聚合物体系中,能使聚合物体系 增加塑性的物质可称之为增塑剂。
第四章 合成材料助剂
4.1 概论
4.1.1助剂 ➢ 合成材料助剂简称为助剂,指合成材料和产
品和提高产品的性能所添加的各种辅 助化学品。
➢ 大部分的助剂是在加工过程中添加于材料或 产品中,因此,助剂也常被称为添加剂或配 合剂。
4.1.2分类(根据功能)
主要品种: 己二酸二辛酯(DOA) 葵二酸二丁酯(DBS) 壬二酸二辛酯(DOZ) 葵二酸二辛酯(DOS)
用途:DOA的耐寒性和塑化效率优于DOP 可赋予制品优良的低温柔软性,并具有一定的光
热稳定性和耐水性。DOA无毒,可用于食品包装材料。 DOA多作为主增塑剂用于耐寒的农业用薄膜、电线、薄 板、人造革、户外用水管和冷冻食品的包装薄膜。
抗老化作用的稳定化 助剂(抗氧剂、光稳 定剂、热稳定剂、防 霉剂等)
改善机械性能的助剂 (如硫化剂、硫化促 进剂、抗冲击剂、偶 联剂等)
改善加工性能的助剂 (润滑剂、脱模剂、 软化剂、塑解剂等)
柔软化和轻质化助剂 (发泡剂等)
阻燃添加剂(阻燃剂、 烟雾抑制剂等)
改进表面性能和外观 的助剂(抗静电剂、 防雾滴剂、着色剂等)
4.2.6增塑剂主要品种
苯二甲酸酯类增塑剂是最重要且产量和用量最大的种类,约 占增塑剂总量的80%~85%,与其他增塑剂相比,这类增塑 剂具有相溶性好且适用性广,化学性质稳定,生产工艺简单, 原料易得且成本较低的优点。属通用增塑剂,常被用做主增 塑剂。
特点:色泽浅、毒性低、电性能好、发挥性小、气味少、耐低 温等特点。
(3)多元醇酯类:
主要是指由二元醇、三元醇、四元醇与饱和脂肪酸 或苯酸所生成的酯类。
按化学结构可分为: ① 二元醇脂肪酸酯:具有优良的低温性能。 ② 双季戊四醇酯:具有优良的耐热、耐老化和耐抽
出性能。 ③ 二元醇(或多缩二元醇)苯甲酸酯,具有良好的
抗污染性能。 ④ 甘油三乙酸酯,无毒性。
凡添加到橡塑材料中能使其玻璃化温度 降低,塑性增加,更易于加工的助剂即为增 塑剂。
4.2.2分类:
相容性
应用特性
主增塑剂(不仅能进入树
通用型、特殊型(一些增塑
脂分子链的无定型区,也
剂除了增塑作用外,尚有
能进入分子链的结晶区) 、 其它功能,如脂肪酸二元
辅助增塑剂
酸酯类等,具有良好的低
作用方式 内增塑剂、外增塑剂
结构上相似 极性部分的酯型结构 酯基化学性质稳定、相容性好 环氧基耐热性好 非极性部分的亚甲基链和
烷基
随着直链烷基炭原子数增加, 耐寒性、耐挥发性提高,但相 容性和塑化效率下降。
相同炭原子数时,支链比直链 的塑化效率、耐寒性、耐老化 性和耐挥发性下降。 非极性部分和极性部分比
例
分子量大小 300-500标准分子量范围
(4)磷酸酯类
它与大多数树脂都有良好的相容性并且有显著的阻 燃性作用,即是增塑剂,又是阻燃剂,而且其挥发 性较低,耐久性较好,但有毒且价格较贵。
按化学结构分四类: 磷酸三烷基酯
磷酸三芳基酯
磷酸烷基芳基酯
含氯磷酸酯
特点:芳香族磷酸酯的低温性能差,而脂肪族磷酸 酯的低温性能好,但热稳定性较差,而抽出性不如 芳香族磷酸酯。
4.1.3助剂在合成材料中的作用
聚丙烯为是一种极易老化的合成树脂,纯聚丙烯薄 片在150℃下只需0.5h就脆化,毫无使用价值。但 如果在树脂中添加了适量的抗氧剂和稳定剂后,在 同一温度下就可经受2000h的老化考验。这样,就 可使聚丙烯成为十分宝贵的通用塑料。
在纤维染整过程中,表面活性剂的添加可以适应各 种纤维染整加工工艺的不同要求,因为表面活性剂 可以起到洗涤、乳化、润湿、渗透、起泡、匀染、 柔软、防水、防油、防静电等的作用。
主要品种: 磷酸三苯甲酯(TCP)
磷酸三苯酯(TPP)
磷酸三丁酯(TBP、
磷酸三辛酯(TOP)
磷酸二苯一辛酯(DPOP)
生产方法有两种:
①相热进法行(酯P化O,C用l3法铝)、,镁脂、肪钛醇或和锡三的氯氧氧化磷物在作低为温催液化 剂。
②温冷下法酯(化P。C其l3法中)冷,却苯的酚生或产烷成基本酚更与低三。氯化磷于低
1、增塑剂和聚合物 有良好的相溶性
2、塑化效率高 3、低挥发性 4、耐寒性好 5、耐老化性好 6、耐久性好 7、电结缘性好
8、具有难燃性能 9、要求尽可能是无色、无臭、
无味、无毒 10、耐霉菌性好 11、配置增塑剂糊的黏度稳定性好 12、良好耐化学药品和耐污染性好 13、价格低廉
4.2.5增塑剂结构与性能的关系