精细化工工艺学全套课件-4合成材料助剂

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
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。
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。
（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。
（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。
（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。
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.பைடு நூலகம்增塑剂结构与性能的关系
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、
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）
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
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
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
精细化工工艺学
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（制品）在生产和加工过程中，用以改善 生产工艺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）
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。
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。