合成材料助劑課件

合成材料助劑合成材料助劑1合成材料助劑概述

1增塑劑2抗氧劑

3阻燃劑

4抗靜電劑

5CompanyLogo合成材料助劑概述

1增塑劑2抗氧劑3阻燃劑4抗靜電劑2合成材料助劑CompanyLogo合成材料助劑CompanyLogo31概述

助劑是精細(xì)化工行業(yè)中的一大類產(chǎn)品，它能賦予制品以特殊性能，延長其使用壽命，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，能改善加工效率等。因此，助劑廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)，特別是有機(jī)合成，塑料、纖維、橡膠等合成材料的制造加工中。CompanyLogo1概述CompanyLogo41概述一、合成材料助劑的定義

助劑又稱添加劑，是指在塑料、橡膠、合成纖維等材料和產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、使用過程中，為改善工藝條件、提高產(chǎn)品的質(zhì)量或賦予產(chǎn)品某些特殊性能所添加的各種輔助化學(xué)品。CompanyLogo1概述一、合成材料助劑的定義CompanyLogo51概述二、合成材料助劑的分類1)化學(xué)結(jié)構(gòu)：無機(jī)化合物和有機(jī)化合物、單一化合物和混合物、單體和聚合物2)助劑的應(yīng)用對象：

塑料助劑——增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑等橡膠助劑——防老劑、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑等合成纖維助劑——抗靜電劑、阻燃劑、潤滑劑等CompanyLogo1概述二、合成材料助劑的分類CompanyLogo61概述3）按照其功能分類：

（a）抗老劑：如抗氧劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、防霉劑等（b）改善機(jī)械性能的助劑：如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、抗沖擊劑、偶聯(lián)劑等（c）改善加工性能的助劑：潤滑劑、脫模劑、軟化劑、塑解劑、增稠劑或促變劑等（d）柔軟化和輕質(zhì)化的助劑增塑劑、發(fā)泡 等（e）改進(jìn)表面性能和外觀的助劑：抗靜電劑、防霧滴劑、著色劑、柔軟劑、增剛劑等（f）阻燃添加劑,阻燃劑、煙霧抑制劑等CompanyLogo1概述3）按照其功能分類：CompanyLogo71概述三、助劑在應(yīng)用中需注意的問題

1）助劑與聚合物的配伍性2）助劑的耐久性3）助劑的加工適應(yīng)性4）助劑必須適應(yīng)產(chǎn)品的最終用途5）助劑配合中的協(xié)同作用和相抗作用。

CompanyLogo1概述三、助劑在應(yīng)用中需注意的問題CompanyLog82增塑劑CompanyLogo2增塑劑CompanyLogo92增塑劑一、定義：

廣義上來講，凡添加到聚合物體系中，能使聚合物體系的塑性增加,都成為增塑劑。二、作用機(jī)理：

增塑劑的主要作用是削弱聚合物分子之間的次價(jià)健，即范德華力，從而增加了聚合物分子鏈的移動性，降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶性，即增加了聚合物的塑性，表現(xiàn)為聚合物的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降，而伸長率、曲撓性和柔韌性提高。CompanyLogo2增塑劑一、定義：CompanyLogo102增塑劑三、分類：A、按其作用的方式分：內(nèi)增塑外增塑化學(xué)方法物理方法鏈結(jié)構(gòu)不規(guī)則，內(nèi)聚力較弱，使用溫度較窄，比許在聚合過程中加入性能較全面，生產(chǎn)使用方便，應(yīng)用范圍廣，但易遷移和揮發(fā)而損失CompanyLogo2增塑劑三、分類：內(nèi)增塑外增塑化學(xué)方法物理方法鏈112增塑劑B、按與被增塑物的相容性分類凡能和樹脂高度相容的增塑劑（增塑劑與樹脂的值量比率達(dá)1：1時(shí)仍能相容）稱為主增塑劑。這類增塑劑不僅能進(jìn)入樹脂分子鏈的無定形區(qū)，也能插入分子鏈的部分結(jié)晶區(qū)，因此它不會滲出而形成液滴或液膜，也不會噴霜而形成表面結(jié)晶，這類增塑劑能夠單獨(dú)使用。如果相容性較差，只能和主增塑劑混合使用，這類增塑劑稱為輔助增塑劑或非溶劑型增塑劑。主增塑劑，如：鄰苯二甲酸酯類，磷酸酯類等。輔助增塑劑，如：脂肪族二元酸酯，多元醇酯等。增量劑，如：含氯化合物（氯化石蠟，氯化硬脂酸）。CompanyLogo2增塑劑B、按與被增塑物的相容性分類CompanyLo122增塑劑C、按應(yīng)用性能分類：耐寒性增塑劑，如：癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯。耐熱性增塑劑，如：雙季戊四醇酯、偏苯三酸酯阻燃性增塑劑，如：磷酸酯類、含氯化合物。防霉（耐菌）性增塑劑，如：磷酸酯類。耐候性增塑劑，如：環(huán)氧大豆油、環(huán)氧硬脂酸酯。無毒性增塑劑，如：環(huán)氧大豆油、磷酸二苯一辛酯。通用型增塑劑，如：鄰苯二甲酸酯類。CompanyLogo2增塑劑C、按應(yīng)用性能分類：CompanyLogo132增塑劑D、按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類：鄰苯二甲酸酯類脂肪族二元酸酯類磷酸酯類聚酯類環(huán)氧酯類含氯化合物類CompanyLogo2增塑劑D、按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類：CompanyLogo142增塑劑四、增塑劑性能基本要求1）基本性能要求增塑劑分子應(yīng)與高聚物的相容性好，同時(shí)還要考慮透明性、塑化效率、剛性、強(qiáng)度、伸長率、低溫柔軟性、低溫脆性、橡膠狀彈性、耐曲撓性、尺寸穩(wěn)定性、電絕緣性、耐電壓性、介電性、抗靜電性和粘合性等。２）耐久性包括耐熱著色性、耐熱老化性、耐光、耐寒、耐酸、耐堿、耐洗滌性耐遷移性、耐抽出性。CompanyLogo2增塑劑四、增塑劑性能基本要求CompanyLogo152增塑劑３）加工性

包括加工操作性、干燥性、潤滑性、交聯(lián)性、塑性流動性、長期反復(fù)操作性.４）安全性

包括衛(wèi)生性、無臭性、無味性、不燃性、再生利用性、降解性。５）經(jīng)濟(jì)性CompanyLogo2增塑劑３）加工性CompanyLogo163抗氧劑錫抗氧化劑CompanyLogo3抗氧劑錫抗氧化劑CompanyLogo173抗氧劑CompanyLogo3抗氧劑CompanyLogo183抗氧劑CompanyLogo3抗氧劑CompanyLogo193抗氧劑一、定義：

抗氧劑是指對高聚物受氧化并出現(xiàn)老化現(xiàn)象能起到延緩作用的一類化學(xué)物質(zhì)。二、作用機(jī)理：CompanyLogo3抗氧劑一、定義：CompanyLogo203抗氧劑CompanyLogo3抗氧劑CompanyLogo213抗氧劑三、分類：A按功能分：鏈終止型抗氧劑（或自由基抑制劑）即主抗氧劑；預(yù)防型抗氧劑（包括過氧化物分解劑、金屬離子鈍化劑等）即輔助抗氧劑B按結(jié)構(gòu)分：胺類（特點(diǎn)：廣泛用于橡膠工業(yè)）、酚類（用于高聚物，以及石油產(chǎn)品和食品工業(yè)）、含硫化合物與含磷化合物（特點(diǎn)分解氫過氧化物產(chǎn)生穩(wěn)定化合物）、有機(jī)金屬鹽類等。CompanyLogo3抗氧劑三、分類：CompanyLogo223抗氧劑四、合成工藝：CompanyLogo3抗氧劑四、合成工藝：CompanyLogo234阻燃劑

阻燃劑是在五十年代后期才廣泛應(yīng)用的，主要用于塑料制品。由于大多數(shù)塑料是可以燃燒的，要將其應(yīng)用在汽車、飛機(jī)、船舶、建筑、電器等方面，迫切需要解決其燃燒性問題。CompanyLogo4阻燃劑CompanyLogo244阻燃劑聚氨酯噴涂專用高效阻燃劑FR-505牡丹坊“抹透明阻燃劑<十面埋伏>保安全CompanyLogo4阻燃劑聚氨酯噴涂專用高效阻燃劑FR-505牡丹坊“抹透254阻燃劑一、定義：能夠增加材料耐燃性的物質(zhì)稱為阻燃劑。二、阻燃劑的作用機(jī)理：CompanyLogo4阻燃劑一、定義：CompanyLogo264阻燃劑A、保護(hù)膜機(jī)理：阻燃劑在燃燒溫度下形成了一層不燃燒的保護(hù)膜，覆蓋在材料上，隔離空氣而阻燃。（玻璃狀薄膜、隔熱焦炭層）B、不燃?xì)怏w機(jī)理：阻燃劑能在中等溫度下立即分解出不燃性氣體，稀釋可燃性氣體和沖淡燃燒區(qū)氧的濃度，阻燃燃燒發(fā)生C、冷卻機(jī)理：阻燃劑能使聚合物材料的固體表面在低溫下熔化，吸收潛熱或發(fā)生吸熱反應(yīng)，大量消耗掉熱量，從而阻燃燃燒繼續(xù)進(jìn)行。如氫氧化鋁和氫氧化鎂。CompanyLogo4阻燃劑A、保護(hù)膜機(jī)理：阻燃劑在燃燒溫度下形成了一層不274阻燃劑D、終止鏈鎖反應(yīng)機(jī)理：阻燃劑的分解產(chǎn)物與活性游離基作用，降低某些游離基的濃度，使作為燃燒支柱的鏈鎖反應(yīng)不能順利進(jìn)行。E、協(xié)同作用體系：阻燃劑的復(fù)配是利用阻燃劑之間的相互作用，從而提高阻燃效果。如氧化銻和含鹵阻燃劑協(xié)同使用，可以產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的效果。CompanyLogo4阻燃劑D、終止鏈鎖反應(yīng)機(jī)理：阻燃劑的分解產(chǎn)物與活性游離284阻燃劑三、阻燃劑的分類：A、按化合物的種類分類：有機(jī)化合物（有機(jī)鹵化物(約占31%)，有機(jī)磷化物(約22%)）、無機(jī)化合物（氧化銻、水合氧化鋁，氫氧化鎂，硼化合物）B、按使用方法分類：添加型阻燃劑（磷酸酯，鹵代烴和氧化銻）和反應(yīng)型阻燃劑（鹵代醚醇和含磷多元醇，乙烯基衍生物，含環(huán)氧基化合物等）CompanyLogo4阻燃劑三、阻燃劑的分類：CompanyLogo294阻燃劑四、生產(chǎn)工藝：溴代雙酚A十溴二苯醚阻燃劑959（C12B10O）CompanyLogo4阻燃劑四、生產(chǎn)工藝：CompanyLogo305抗靜電劑CompanyLogo5抗靜電劑CompanyLogo315抗靜電劑CompanyLogo5抗靜電劑CompanyLogo325抗靜電劑一、定義：

任何物體都帶有本身的靜電荷，這種電荷可以是負(fù)電荷也可以是正電荷，靜電荷的聚集使到生活或者工業(yè)生產(chǎn)受到影響甚至危害，將聚集的有害電荷導(dǎo)引、消除使其不對生產(chǎn)、生活造成不便或危害的化學(xué)品稱為抗靜電劑。二、機(jī)理：A、外部抗靜電劑作用機(jī)理：當(dāng)用抗靜電劑溶液浸漬高聚物材料時(shí)，抗靜電劑的親油部分牢固的附著在材料表面，而親水部分則從空氣吸收水分，從而在材料表面形成薄薄的導(dǎo)電層，起到消除靜電的作用。CompanyLogo5抗靜電劑一、定義：CompanyLogo335抗靜電劑B、內(nèi)部抗靜電劑作用機(jī)理：當(dāng)抗靜電劑地?cái)?shù)量足夠時(shí)，在樹脂表米娜形成一層稠密的排列，其親水的極性基向著空氣的一側(cè)成為導(dǎo)電層。三、分類：陽離子型：銨鹽、季銨鹽、烷基咪唑啉及烷基咪唑啉鹽陰離子型：烷基磺酸鈉、磷酸酯、磷酸鹽兩性型：烷基二羥乙基銨乙內(nèi)鹽、N-烷基氨基酸鹽非離子型：吐溫、脂肪酸-環(huán)氧乙烷加成物、脂肪CompanyLogo5抗靜電劑B、內(nèi)部抗靜電劑作用機(jī)理：當(dāng)抗靜電劑地?cái)?shù)量足夠345抗靜電劑1）陽離子抗靜電劑

通常是些長鏈的烷基季按、磷或領(lǐng)鹽，以氯化物作平衡離子。它們在極性基質(zhì)中，如硬質(zhì)聚氯乙烯和苯乙烯類聚合物中效果很好，但對其熱穩(wěn)定性有不良影響。這類抗靜電劑通常不得用于與食物接觸的物品中；而且抗靜電效果僅為乙氧基化胺類之類內(nèi)用抗靜電劑的1/5到1/10。2）陰離子抗靜電劑

通常是些烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的堿金屬鹽，也是主要用于聚氯乙烯和苯乙烯類樹脂中；它們在聚烯烴類樹脂中的應(yīng)用效果與陽離子抗靜電劑相似。在陰離子抗靜電劑中，烷基磺酸鈉已廣泛應(yīng)用于苯乙烯系樹脂、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中。CompanyLogo5抗靜電劑1）陽離子抗靜電劑CompanyLogo355抗靜電劑3）非離子型抗靜劑如乙氧基化脂肪族烷基胺代表著最大的一類抗靜電劑。它們廣泛地應(yīng)用于聚乙烯、聚丙烯、ABS和其他苯乙烯系聚合物中?，F(xiàn)在生產(chǎn)銷售的有好幾種乙氧基化烷基胺，其區(qū)別在于烷基鏈的長度和不飽和度的大小。乙氧基化烷基胺是很有效的抗靜電劑，即使是在相對濕度低的情況下亦然，而且長期有效。這類抗靜電劑已獲聯(lián)邦食品醫(yī)藥管理局批準(zhǔn)，應(yīng)用于與食品間接接觸的物品中，其他商業(yè)上有價(jià)值的非離子型抗靜電劑還有乙氧基化烷基酸胺，如乙氧基月桂酷胺，及甘油一硬脂酸酯（GMS）。乙氧基月桂酷胺適用于在濕度小的環(huán)境里使用的聚乙烯和聚丙烯，而且要求有速效長效的抗靜電功能的場合。GMS類抗靜電劑則只考慮用于加工過程中的靜電保護(hù)。盡管GMS向聚合物表面遷移的速度快，但它不能像乙氧基化烷基胺或乙氧基化烷基酸胺那樣發(fā)揮持久的抗靜電作用。CompanyLogo5抗靜電劑3）非離子型抗靜劑CompanyLogo365抗靜電劑四、抗靜電劑的發(fā)展方向在我國，隨著人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，綠色化工已成為今后發(fā)展的主要方向。各類低毒、無毒的抗靜電劑將越來越受到食品包裝業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)的青睞，這類抗靜電劑的研究已日益受到關(guān)注。

1)非離子型抗靜電劑

由于非離子型抗靜電劑熱穩(wěn)定性能好，價(jià)格較便宜，使用方便，對皮膚無刺激．是抗靜電基材中不可缺少的抗靜電劑，具有良好的應(yīng)用前景。CompanyLogo5抗靜電劑四、抗靜電劑的發(fā)展方向CompanyLogo375抗靜電劑2)復(fù)合型抗靜電劑

復(fù)合型抗靜電劑是利用各組分的協(xié)調(diào)效應(yīng)原理開發(fā)出來的，各組分互補(bǔ)性強(qiáng)，抗靜電效果遠(yuǎn)優(yōu)于單一組分。但要注意各種抗靜電劑之間的對抗作用。如陽離子型和陰離子型的抗靜電劑不能同時(shí)使用。

3)多功