文档介绍：第六章合成材料加工助剂
绪论
助剂:在塑料、橡胶、合成纤维等合成材料的生产和加工中,为了改善工艺条件,提高产品质量或赋予产品某种特性,往往要添加的各种辅助化学品。
合成助剂:在合成树脂生产过程中所添加的助剂,如引发剂、终止剂、乳化剂、分散剂等。
加工助剂:而将树脂或生胶加工成制品过程中需加的助剂,则称为加工助剂。
加工助剂包括:增塑剂、稳定剂、阻燃剂、交联剂、抗静电剂及发泡剂等。
因为这些助剂往往是在产品加工过程中添加进去的,故常被称为添加剂或配合剂。
助剂的分类和作用
助剂的分类:有机、无机;单一化学品、混合化学品;低分子、聚合物;作用对象;按助剂的作用分类。
(1)防老化助剂这类助剂所起的作用是防止或延缓聚合物在贮存、加工及使用过程中,由于光、热、氧、微生物、机械疲劳等环境因素的影响而引起的老化,防止聚合物材料性能的劣化。这类助剂主要包括抗氧化剂(在橡胶工业中也称防老剂)、光稳定剂、热稳定剂和防霉剂等。
(2)改善力学性能的助剂这类助剂的作用在于改善聚合物材料的抗张强度、硬度、刚性、冲击强度等性能。包括交联剂(在橡胶工业中常称作硫化剂)、填充剂、偶联剂、抗冲击剂等。
(3)改善加工性能的助剂这类助剂的作用在于降低聚合物内外摩擦力,改善聚合物加热成型时的流动性,可塑性及脱模性,使加工过程更易进行。这类助剂有润滑剂、脱模剂、软化剂、塑解剂等。
(4) 柔软化和轻质化助剂这类助剂主要有增塑剂、发泡剂等。
(5) 改善表面性能和外观的助剂防止制品在加工及使用过程中产生静电危害的抗静电剂、防止食品包装用及农业温床覆盖用塑料薄膜内壁形成雾滴的防雾滴剂以及着色剂等属于此类助刑。
(6) 阻燃剂阻燃剂加入到材料中可以防止由于聚合物燃烧造成的火灾危害,近年日益受到重视。它可以使合成材料在接触火源时燃烧缓慢,脱离火源时自行熄灭。—般还包括抑制材料燃烧时产生大量烟雾的发烟抑制剂。
助剂的作用举例:PP,耐老化性能的改善。150oC、→→150oC、2000h,用途广泛的通用塑料。
(1) 助剂与聚合物的配伍性: 助剂与聚合物之间的相容性及在稳定性方面的相互影响。
(2) 助剂的耐久性: 助剂主要是通过挥发、被萃取和迁移途径而损失的。
(3) 助剂对加工条件的适应性:耐热性,加工温度下不分解、不挥发、不升华,对加工设备或模具的腐蚀作用。
影响助剂应用效果的主要因素
(4) 制品用途对助剂的制约:不影响制品的外观、颜色、气味、毒性以及电性能、热性能、耐候性、污染性等,不影响制品的最终使用性能。
(5) 助剂之间的协同作用和相抗作用:协同作用,相抗作用。
增塑剂
塑性:指聚合物材料在应力作用下发生永久变形的性质。
增塑剂:增塑剂是能使聚合物塑性增加的物质,主要作用是减弱聚合物分子间力,从而提高聚合物链段及分子链运动的能力,使之易在应力下发生形变。
聚合物塑性增加的性能表现为:聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
增塑剂的最早应用:1866年,用樟脑作为醋酸纤维素的加工改性剂。
增塑剂在PVC制品中的应用:硬质PVC(<l0%) 、半硬质PVC(10%-30%)、软质PVC(>30% )。