高分子助剂 第三章 稳定剂(抗氧剂)

高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。

受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。

在溶剂中不溶。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例：PF、UF、MF2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。

再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。

在溶剂中可溶。

化学结构是线型高分子。

举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。

3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。

4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。

举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。

透明度不好，强度较大。

6、骤冷（淬火）：Tc<Tg，大分子来不及重排，结晶少，易产生应力。

结晶度小，透明度好，韧性好。

定义：是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。

7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。

透明度一般，结晶度一般，强度一般。

8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。

9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。

第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂）2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。

针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。

热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。

高分子材料助剂详解高分子材料助剂是一种用于改善高分子材料性能的添加剂。

它可以通过改变高分子材料的分子结构或改善加工工艺来提高材料的力学性能、热性能、电性能、耐候性、耐化学性等方面的性能。

本文将详细介绍高分子材料助剂的种类及其作用机制。

增塑剂是一种能增加高分子材料柔软度和可塑性的助剂。

增塑剂主要通过两种机制起作用：第一种机制是与高分子材料相容形成可靠的分散体系，第二种机制是在高分子材料之间形成弱的力学键。

这两种机制使得高分子材料的分子间空隙增加，从而提高了材料的柔软性和延展性。

稳定剂是一种能保护高分子材料免受外界因素（如热、光、氧、溶剂等）影响的助剂。

稳定剂可以防止高分子材料的分子链断裂、氧化和降解等现象的发生，从而延长材料的使用寿命。

稳定剂的选择通常根据高分子材料的特性以及使用环境的需求进行。

增强剂是一种能提高高分子材料强度、刚度和耐磨性的助剂。

增强剂主要通过增加高分子材料的纤维含量或改变其分子结构来提高材料的力学性能。

常用的增强剂有纤维增强剂、颗粒增强剂等。

填充剂是一种能改善高分子材料热导率、抗压强度和耐磨性的助剂。

填充剂主要通过填充高分子材料空隙、增加材料的接触面积来提高材料的物理性能。

常用的填充剂有纳米填料、粉状填料、纤维填料等。

除了上述介绍的几种常见助剂外，高分子材料助剂还包括阻燃剂、抗氧化剂、抗静电剂等。

这些助剂可以根据高分子材料的性质和使用要求进行选择和配置，以获得最佳的性能。

综上所述，高分子材料助剂在高分子材料的开发和应用中起到了至关重要的作用。

不同种类的助剂具有不同的作用机制，能够改善高分子材料的力学性能、热性能、电性能、耐候性、耐化学性等方面的性能。

通过合理选择和配置助剂，可以使高分子材料更好地适应各种使用环境和要求，提高材料的综合性能和使用寿命。

高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。

受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。

在溶剂中不溶。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例：PF、UF、MF2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。

再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。

在溶剂中可溶。

化学结构是线型高分子。

举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。

3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。

4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。

举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。

透明度不好，强度较大。

6、骤冷（淬火）：Tc<Tg，大分子来不及重排，结晶少，易产生应力。

结晶度小，透明度好，韧性好。

定义：是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。

7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。

透明度一般，结晶度一般，强度一般。

8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。

9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。

第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂）2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。

针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。

热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。

抗氧剂和光稳定剂作用作者：$山城雾都$ 出自：★用欣赏的眼光对待每一样事物★浏览/评论：2,461/1 日期：2006年5月5日 07:45塑料抗氧剂和光稳定剂的作用功能、品种选择及应用探讨空气和阳光对地球上的人类生存及植物生长是必不可少的，但在高分子塑料材料的贮存、加工和使用过程中却起着恶劣的破坏作用。

空气中的氧气和阳光中的紫外线导致塑料材料发生热氧化或光氧化反应，使塑料制品的外观和物理机械性能变差，提前失去原有功能和使用价值。

1抗氧剂、光稳定剂的作用与功能塑料材料因分子结构不同，或同分子结构因聚合工艺不同、加工工艺不同、使用环境和条件不同，自身的热氧化、光氧化反应速度和抗热氧化、光氧化反应能力有很大不同。

抗氧剂和光稳定剂是添加于塑料材料中，有效地抑制或降低塑料大分子的热氧化、光氧化反应速度，显著地提高塑料材料的耐热、耐光性能，延缓塑料材料的降解、老化过程，延长塑料制品使用寿命的塑料助剂。

1.1抗氧剂、光稳定剂的作用功能与分类1.1.1抗氧剂抗氧剂是塑料中应用最广泛的助剂。

应用最广泛的内容之一，是指在塑料的聚合合成、造粒、储存、加工、使用各个不同阶段，均有抗氧剂的应用。

应用最广泛的内容之二，是指当今世界上已出现的各种不同分子结构的塑料材料种类，如聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯类聚合物、工程塑料、改性塑料等材料中，应用抗氧剂的塑料材料种类最多。

常用的塑料抗氧剂按分子结构和作用机理一般分为四类：受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类及复合类。

受阻酚抗氧剂是塑料材料的主抗氧剂，其主要作用是与塑料材料中因氧化产生的氧化自由基R•、ROO•反应，中断活性链的增长。

受阻酚抗氧剂按分子结构分为单酚、双酚、多酚、氮杂环多酚等品种。

单酚和双酚抗氧剂，如BHT、2246等产品，因分子量较低，挥发性和迁移性较大，易使塑料制品着色，近年来在塑料中的消费量大幅度降低。

多酚抗氧剂1010和1076是当今国外、国内塑料抗氧剂的主导产品，1010则以分子量高、与塑料材料相容性好、抗氧化效果优异、消费量最大而成为塑料抗氧剂中最优秀的产品。

抗氧剂在聚合物生命周期的每个阶段，即其生产、贮存、加工、使用过程中，都会因自身或外界因素而发生氧化作用，导致聚合物及其制品性能的下降或损失。

这也被称为高分子材料的老化。

添加抗氧剂是延缓材料老化的一种有效手段。

抗氧剂是一种能抑制和延缓聚合物材料氧化和降解的化学助剂。

其作用机理较复杂，主要作用为：（1）阻断降解链反应的进行，（2）分解氢过氧化物。

按此机理可分为链终止剂、过氧化物分解剂、金属钝化剂。

其中，链终止剂习惯上又被称为主抗氧剂，过氧化物分解剂被称为辅助抗氧剂。

按结构又可分为受阻酚类、胺类、亚磷酸酯类、硫酯类和其他类。

理想的抗氧剂应符合以下要求：（1）抗氧化降解效能高。

（2）与基础材料的相容性好。

（3）对制品的基本物理-机械性能无不良影响。

（4）热稳定性高，耐热性好。

（5）挥发性小，扩散迁移适度，耐溶剂抽提性好。

（6）不与其他助剂发生不良反应。

（7）无毒，对人体无刺激，无异味。

污染性小。

（8）价廉易得。

目前，新结构的受阻酚类抗氧剂的开发应用速度比较缓慢。

随着塑料加工条件越来越高，较高相对分子质量的抗氧剂逐渐受到重视，这样可尽量减少挥发物的数量。

抗氧效能高的非污染胺类化合物或受阻胺光稳定剂（HALS）也将随着其价格的下降，有可能成为经济有效的品种。

一.受阻酚类1化学名 2，6-二叔丁基对甲酚（抗氧剂264）英文名 2，6－di－tert－butyl－4-methylphenol化学文摘 CAS No.128-37-0结构式性质白色或淡黄色结晶粉末，遇光颜色变黄，并逐渐加深。

相对分子质量220.36。

挥发性较大。

相对密度1.048。

熔点68～70℃，沸点257～265℃。

闪点126.7℃。

蒸汽压0.27kPa(100℃)、4.0kPa(160℃)。

溶于芳烃、甲醇、乙醇、丙酮、四氯化碳、乙酸乙酯、汽油等，不溶于水或稀碱液。

无污染性。

用途本品是传统受阻酚类抗氧剂的一个重要品种。

因其生产简便，价格低廉，不污染制品，而应用广泛。

抗氧剂—抗氧剂1010班级：化104-2学号：201055507230 姓名：刘志敏抗氧剂概述大多数工业有机材料无论是天然的还是合成的都易发生氧化反应，如塑料、纤维、橡胶、粘合剂、润滑油以及食品和饲料等都具有与氧反应的性质。

和氧反应后物质就会失去原有的有益属性。

燃料油氧化会产生沉淀，堵塞机器阀门或油管，致使发动机不能正常工作，酸性的氧化产物又会加快机器腐蚀速度，并使燃料油提前点火。

润滑油氧化会造成粘度增加并产生凝胶和杂质，同样也会加快设备的腐蚀和磨损。

食品和饲料氧化会腐败变质，失去原有风味。

哺乳动物体内氧化所形成的脂蛋白及其缔合物是动脉硬化等疾病的罪魁祸首。

为了设法抑制、阻止或延迟氧化现象的发生，寻找出了一种有效、便捷、无须改变现有生产工艺的方法，即加入抗氧剂的工艺方法。

抗氧剂（antioxidant）是指一些能够抑制或者延缓高聚物和其他有机化合物在空气中热氧化的有机化合物。

通俗来说，即是能防止聚合物材料因氧化引起变质的物质。

1.抗氧剂种类及简要介绍抗氧剂的种类很多,按分子结构的不同可分为以下几类：1.1胺类抗氧剂胺类抗氧剂是应用最早的抗氧剂,主要为二芳然好,但易产生污染,因此主要用于对制品颜色要求不高的材料。

在这类抗氧剂中,受阻胺光稳定剂(HAL S)是一类具有空间位阻效应的有机胺类化合物。

HALS具有猝灭单线态氧的功能,可使其从激发态转变为基态,在光老化的链引发前干预光氧化反应的进行,是一种高效的抗氧剂。

1.2受阻酚类抗氧剂受阻酚类抗氧剂包括烷基单酚、烷基多酚、硫代双酚等,其作用是阻止塑料中产生的氧化自由基继续与塑料大分子反应。

受阻酚类抗氧剂具有不变色，无污染的特点，因而大量用于塑料工业。

其中,双酚A类品种因分子量较低,挥发性和迁移性较大,易使塑料制品着色,所以近年来在塑料中的消费量大幅度降低。

多酚抗氧剂1010和1076是主导产品,抗氧剂1010和10176的化学名分别为四-【3-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸】季戊四醇脂和β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇脂。

抗氧剂的作用机理是什么？抗氧剂，又称防老剂，是一种对高聚物受氧化并出现老化现象能起到延缓作用的化学物质。

当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，因而被广泛应用于橡胶、塑料、化纤高分子材料及是有化工和食品加工中。

抗氧剂的作用机理1、自由基抑制剂自由基抑制剂又称主抗氧剂，包括胺类和酚类两大系列。

胺类抗氧化剂几乎是芳香族仲胺的衍生物，主要有二芳基仲胺、对苯二胺和酮胺、醛胺等类。

它们大多具有较好的抗氧效能，但污染性较重，主要用于橡胶工业。

酚类抗氧剂主要是受阻酚类，抗氧效能一般较胺类抗氧剂弱，但没有污染性，主要用于塑料和浅色橡胶制品。

2、氢过氧化物分解剂氢过氧化物分解剂又称辅助抗氧剂，主要是硫代二丙酸酯等硫代酯和亚磷酸酯两大类。

它们主要用于聚烯烃中，与酚类抗氧剂并用，以产生协同作用。

3、重金属离子钝化剂聚合物与重金属接触受重金属离子的催化作用会产生降解反应，如电缆料的芯线是铜，常引起铜害，因而需添加铜离子钝化剂。

酰肼类、肟类、醛胺缩合物等都是重金属离子钝化剂。

抗氧剂的常见类型抗氧剂是配合到聚合物树脂中，旨在抑制或延缓氧化降解过程的稳定化助剂。

目前常用抗氧剂如下。

1、抗氧剂1010抗氧剂1010是受阻酚类抗氧剂的重要品种，化学名称叫四[3-3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基]丙酸丁季戊四醇酯，它挥发性小，与树脂相容性好，可适用于聚烯烃、ABS、聚酰胺等，它对聚丙烯等易老化树脂的稳定效果尤佳。

2、抗氧剂DLTDP抗氧剂DLTDP，化学名称叫硫代二丙酸二月桂酯，DLTDP为辅助抗氧剂，并且常和受阻酚主抗氧剂配合使用。

但它在稳定化中释放出酸性组分，与受阻胺光稳定剂并用时产生对抗效应，降低光稳定效果，但与紫外线吸收剂有协同稳定性。

3、抗氧剂DSTDP抗氧剂DSTDP，化学名称叫硫代二丙酸二硬脂醇酯，为辅助抗氧剂，较DLTDP效能高，但树脂相容性差，不宜与受阻胺光稳定剂并用。