助劑課程綜述

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1、助劑課程綜述助劑的輕化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的突出作用越來(lái)越為業(yè)內(nèi)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的工程技術(shù)人員和經(jīng)營(yíng)、管理人士所重視。助劑的應(yīng)用不只是縮短生產(chǎn)周期、簡(jiǎn)化了工序、提高了生產(chǎn)率、也大大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量與品質(zhì)。有些助劑往往還賦予產(chǎn)品一些特殊的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)，使產(chǎn)品既保持原有特征，又具有所需要的的特殊的功能，從擴(kuò)大了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍與應(yīng)用前景，同時(shí)也促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展。當(dāng)前，隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展，更進(jìn)一步促進(jìn)輕化工各專(zhuān)業(yè)對(duì)助劑的研究與應(yīng)用，可以說(shuō)是方興未艾，助劑已發(fā)展成為一門(mén)重要的學(xué)科領(lǐng)域。塑料助劑，是

2、指生產(chǎn)塑料材料及塑料制品過(guò)程中，除合成樹(shù)脂主體原料以外添加的各種輔助材料，又稱(chēng)為塑料添加劑或塑料配合劑。塑料助劑在塑料中添加量不多，但其作用和效果非常顯著，能提高和改進(jìn)塑料材料和塑料制品的特定性能，改善塑料的成型加工性，提供豐富多彩的商品特色和更高的商品使用價(jià)值，節(jié)約原料，降低成本，節(jié)約能耗，提高生產(chǎn)效率。它是塑料制品中不可缺少的重要組成部分，也是開(kāi)發(fā)塑料新產(chǎn)品、新技術(shù)、擴(kuò)大塑料應(yīng)用領(lǐng)域的重要添加劑。增塑劑：增塑劑是指對(duì)熱和化學(xué)試劑穩(wěn)定的有機(jī)化合物，并能在一定范圍內(nèi)與聚合物相容，沸點(diǎn)較高，不易揮

3、發(fā)的液體或低熔點(diǎn)的固體，使聚合物的可塑性、柔韌性增加的物質(zhì)。增塑劑的分類(lèi)方法：按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)，常見(jiàn)的增塑劑品種有鄰苯二甲酸酯類(lèi)、含氧增塑劑、烷苯磺酸苯脂類(lèi)、多元醇類(lèi)、脂肪族二元酸酯類(lèi)、環(huán)氧酯類(lèi)、磷酸酯類(lèi)、聚合型、偏苯三酸酯類(lèi)、檸檬酸酯類(lèi)及其他增塑劑；按照增塑劑的使用和加工性能分，有通用型，耐寒型，耐熱型，阻燃型，防霉型，耐候型，抗靜電型和無(wú)毒型；按分子量大小分為主增塑劑，次增塑劑和增量增塑劑；按增塑效率（相容性）分為主增塑劑，輔增塑劑按作用方式分為內(nèi)增塑劑，外增塑劑。一個(gè)理性的增塑劑具有以下幾個(gè)

4、特性：1）與樹(shù)脂有良好的相容性；2）增塑效率要高；3）對(duì)熱和光穩(wěn)定；4）揮發(fā)性低，遷移性小，耐抽出性好；5）低溫柔韌性、電絕緣性、阻燃性能、抗霉菌性能、耐環(huán)境污染性能良好；6）無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、透明、無(wú)毒；7）價(jià)格低廉。增塑劑的作用機(jī)理：①潤(rùn)滑機(jī)理，增塑劑能起到界面潤(rùn)滑作用；②凝膠理論，其增塑過(guò)程是使組成聚合物的大分子力圖分開(kāi)，而大分子間的吸引力又盡量使其重新在一起；③自由體積理論，加入增塑劑后，能使聚合物的自由體積增加。增塑劑的發(fā)展趨勢(shì)有提高增塑劑的耐久性，提高增塑劑的衛(wèi)生性，尋求廉價(jià)原料、降

5、低增塑劑成本，開(kāi)發(fā)功能性增塑劑。聚合物/增塑劑體系中存在的幾種作用力：（1）聚合物分子與聚合物分子間的作用力；（2）增塑劑本身分子間的作用力；（3）增塑劑與聚合物分子間的作用力。結(jié)構(gòu)與增塑性能的關(guān)系：增塑劑與樹(shù)脂的相容性跟增塑劑本身的極性其二者的結(jié)構(gòu)相似性有關(guān)。通常，極性相近且結(jié)構(gòu)相似的增塑劑與被增塑樹(shù)脂相容性好。對(duì)于醋酸纖維素、硝酸纖維素、聚酰纖維素、聚酰胺等強(qiáng)極性樹(shù)脂而言，DMP、DEP、DBP等作為主增塑劑使用時(shí)相容性好；相反，在聚丙烯、聚丁二烯、聚異丁烯和丁苯橡膠的塑化中，常常選用非極性

6、及弱極性的增塑劑。PVC屬極性聚合物，其增塑劑多是用酯型結(jié)構(gòu)的極性化合物。增韌劑：材料的增韌，就是在脆性和韌性不夠的聚合物中添加一種橡膠或橡膠類(lèi)的物質(zhì)，通過(guò)一定的方法而得到增韌材料的過(guò)程。常用的增韌劑有MBS樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、EVA樹(shù)脂、丙烯腈-丁二烯共聚物。增韌的方法有很多種，有機(jī)械共混，溶液共混，乳液共混、接枝共聚共混、交聯(lián)共聚以及插層聚合。增韌劑的增韌機(jī)理存在很多種理論，主要的有橡膠吸收能量理論、多重裂紋理論、剪切屈服理論、銀紋剪切帶理論、空穴化理論、逾滲理論以及剛性粒子增強(qiáng)理論。潤(rùn)滑劑：

7、為了減少摩擦，改進(jìn)高聚物熔體的流動(dòng)性，防止加工過(guò)程中對(duì)設(shè)備發(fā)生黏結(jié)現(xiàn)象，使制品表面的光潔度得到保證而采用的措施中使用的物質(zhì)。潤(rùn)滑劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)可分為七大類(lèi)：烴類(lèi)、脂肪酸類(lèi)、脂肪族酰胺類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)、金屬皂類(lèi)、復(fù)合潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑的選用原則有七個(gè)：①擠出、注塑加工以?xún)?nèi)潤(rùn)滑為主，壓延加工以外潤(rùn)滑為主；②采用共聚樹(shù)脂需增加外潤(rùn)滑劑；③硬質(zhì)聚氯乙烯的潤(rùn)滑劑用量比軟質(zhì)的多；④填料用量多時(shí)應(yīng)多用內(nèi)潤(rùn)滑劑；⑤聚氯乙烯中應(yīng)少用潤(rùn)滑劑；⑥單螺桿擠出機(jī)中，多用內(nèi)潤(rùn)滑劑；⑦在采用金屬皂類(lèi)穩(wěn)定劑時(shí)，可考慮不加或少加潤(rùn)滑

8、劑。潤(rùn)滑主要分為內(nèi)部潤(rùn)滑和外部潤(rùn)滑。內(nèi)潤(rùn)滑機(jī)理為塑化機(jī)理，而外部潤(rùn)滑機(jī)理就是在兩者界面處形成一個(gè)潤(rùn)滑分子層。穩(wěn)定劑：就是為了延長(zhǎng)高分子材料的使用壽命，抑制或延緩其老化所采用的措施；聚合物熱分解的三種形式：①在受熱過(guò)程中從高分子鏈上脫落下來(lái)各種小分子②鍵的斷裂發(fā)生在高分子鏈上，從而產(chǎn)生了各種無(wú)規(guī)律的次級(jí)分子，材料遭到嚴(yán)重的破壞③鍵的斷裂也是發(fā)生在高分子鏈子，但鏈的斷裂是有規(guī)律的，只是分解成聚合前的單體，稱(chēng)之為解聚反應(yīng)。熱穩(wěn)定劑定義：為了實(shí)現(xiàn)PVC或其它類(lèi)似塑料的熱塑加工，向PVC中加入少量的化學(xué)物