Chapter3 添加剂
1.高分子材料中加入添加剂的目的是什么?添加剂可分为哪些主要类型? ① 满足性能上的要求 ② 满足成型加工上的要求 ③ 满足经济上的要求 添加剂可分为稳定剂、增塑剂、润滑剂、交联剂、填充剂等
2. 什么是热稳定剂?热稳定剂可分为哪些主要类型?其中那些品种可用于食品和医药包装 材料 热稳定剂是一类能防止或减少聚合物在加工使用过程中受热而发生降解或交联,延长复合材 料使用寿命的添加剂。可分为铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类、有机辅助、复合 稳定剂和稀土类稳定剂。 食药包装:有机锡类、有机锑类、复合稳定剂和稀土类稳定剂。 3.什么是热稳定剂?哪一类聚合物在成型加工中须使用热稳定剂?对于加有较多增塑剂和 不加增塑剂的两种塑料配方,如何考虑热稳定剂的加入量?请阐明理由。 热稳定剂是指在加工塑料制品时为防止加工时的热降解或者防止制品在长期使用过程中老
滑移越困难,聚合物流动时非牛顿性越强。聚合物分子链刚性增加,分子间作用力愈大, 粘度对剪切速率的敏感性减小,但粘度对温度的敏感性增加,提高这类聚合物的加工温度 可有效改善其流动性。
聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有很大的影响。具有短支链的聚合物的粘度低于 具有相同相对分子质量的直链聚合物的粘度;支链长度增加,粘度随之上升,支链长度增 加到一定值,粘度急剧增高。在相对分子质量相同的条件下,支链越多,越短,流动时的 空间位阻越小,粘度越低,越容易流动。较多的长支
晶态聚合物:(1)若聚合物的分子量较小,Tm>Tf,则聚合物达到熔点时已进入粘流态, 则熔融加工温度范围即为 Tm~Td(热分解温度);若聚合物的分子量较大,分子链相互作 用力较大,当晶区熔融时,分子链还需要吸收更多能量克服分子间作用力,才能产生运动, 因此聚合物的 Tm<Tf,则熔融加工温度范围为 Tf~Td。 非晶态聚合物:熔融加工温度范围为 Tf~Td。 比较结晶聚合物和非晶聚合物耐热性的好坏必须在两者化学结构相似的前提下。在两者化 学结构相似时,结晶聚合物由于晶区分子链排列较为规整,聚合物由固态变为熔融状态时, 需要先吸收热量使晶区变为非晶区,然后再进入粘流态,非晶态聚合物由于分子链刚性较 大,链柔顺性较差或者规整度较低,因此结晶聚合物比非晶态聚合物能够耐更高的温度, 作为材料使用时,其耐热性更好些。如结晶的等规聚苯乙烯的耐热性比非晶的无规聚苯乙 烯高 4. 为什么聚合物的结晶温度范围是 Tg~Tm? 答:T>Tm 分子热运动自由能大于内能,难以形成有序结构 T<Tg 大分子链段运动被冻结,不能发生分子重排和形成结晶结构 5. 什么是结晶度?结晶度的大小对聚合物性能有哪些影响 1)力学性能 结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降),韧性较强,延展性较差。 2)光学性能 结晶使塑料不透明,因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小球晶尺寸 到一定程式度,不仅提高了塑料的强度(减小了晶间缺陷)而且提高了透明度,(当球晶尺 寸小于光波长时不会产生散射)。 3)热性能 结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态,温度升高至熔融温度 TM 时,呈现粘 流态。因此结晶性塑料的使用温度从 Tg (玻璃化温度)提高到 TM(熔融温度)。 4)耐溶剂性,渗透性等得到提高,因为结晶分排列更加紧密。 6.何谓聚合物的二次结晶和后结晶? 二次结晶:指一次结晶后,在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,此过程很缓慢,可能几年甚至几十年。 后结晶:指一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程,不形成新的结晶区域, 而在球晶界面上使晶体进一步张大,是初结晶的继续。 7. 聚合物在成型过程中为什么会发生取向?成型时的取向产生的原因及形式有哪几种?取 向对高分子材料制品的性能有何影响?