1、第第8章章 塑料和橡胶加工助剂塑料和橡胶加工助剂 助剂是某些材料和产品在生产或加工过程中所助剂是某些材料和产品在生产或加工过程中所需添加的各种辅助化学品，用以改善生产工艺和提需添加的各种辅助化学品，用以改善生产工艺和提高产品性能。高产品性能。助剂也称添加剂或配合剂。助剂也称添加剂或配合剂。合成用助剂和加工用助剂合成用助剂和加工用助剂 合成用助剂合成用助剂阻聚剂、引发剂、分子量调节剂、阻聚剂、引发剂、分子量调节剂、终止剂、乳化剂和分散剂等。终止剂、乳化剂和分散剂等。8.1 概述概述第1页，共18页。塑料和橡胶的生产过程：塑料和橡胶的生产过程：配合、炼塑、成型。配合、炼塑、成型。三个主要的物质条件
2、：三个主要的物质条件：聚合物（树脂和生胶）、助剂、加工设备聚合物（树脂和生胶）、助剂、加工设备第2页，共18页。加工助剂加工助剂热塑性塑料热塑性塑料橡胶橡胶硫化剂硫化剂硫化促进剂硫化促进剂防焦剂防焦剂抗氧剂抗氧剂热稳定剂、光稳定剂热稳定剂、光稳定剂阻燃剂阻燃剂发泡剂发泡剂着色剂着色剂润滑剂润滑剂增塑剂增塑剂硫化体系硫化体系防老剂防老剂补强剂补强剂填充剂填充剂软化剂软化剂第3页，共18页。8.1.1 助剂的类别和作用助剂的类别和作用按功用分类：按功用分类：助剂助剂稳定化的助剂稳定化的助剂改善机械性能的助剂改善机械性能的助剂改善加工性能的助剂改善加工性能的助剂柔软和轻质化的助剂柔软和轻质化的助剂改
3、进表面性能和外观的助剂改进表面性能和外观的助剂难燃化的助剂难燃化的助剂抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂和防抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂和防霉剂霉剂橡胶硫化体系的种类助剂、树脂橡胶硫化体系的种类助剂、树脂的交联剂、补强剂、填充剂和偶的交联剂、补强剂、填充剂和偶联剂和抗冲击剂联剂和抗冲击剂润滑剂、发泡剂和塑解剂润滑剂、发泡剂和塑解剂增塑剂和软化剂增塑剂和软化剂抗静电剂、防雾滴剂和着抗静电剂、防雾滴剂和着色剂色剂第4页，共18页。8.2 增塑剂增塑剂 凡添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑凡添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加的物质都可以叫做增塑剂。性增加的物质都可以叫做增塑剂。增塑剂的主要作用是削弱
4、聚合物分子间的次价键，增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子间的次价键，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的流动性，降即范德华力，从而增加了聚合物分子链的流动性，降低了聚合物分子链的结晶性。低了聚合物分子链的结晶性。分类：内增塑剂和外增塑剂。分类：内增塑剂和外增塑剂。内增塑剂实际上是聚合物分子的一部分，是在内增塑剂实际上是聚合物分子的一部分，是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体；聚合物的聚合过程中所引入的第二单体；外增塑剂是一个低分子量的化合物，是把它增外增塑剂是一个低分子量的化合物，是把它增添加在需要增塑的聚合物内。添加在需要增塑的聚合物内。8.2.1 概述概述第5页，共18页。8.2.2 作用
5、机理作用机理（1）对抗塑化作用的主要因素对抗塑化作用的主要因素（2）塑化作用机理塑化作用机理8.2.3 增塑剂的性能增塑剂的性能（1）相容性相容性（2）加工性加工性（3）塑化效率和机械性能塑化效率和机械性能（4）耐寒性耐寒性（5）耐老化性耐老化性 聚合物的分子间力聚合物的分子间力 聚合物的结晶度聚合物的结晶度第6页，共18页。（6）耐久性耐久性（7）电绝缘性电绝缘性（8）难燃性难燃性（9）毒性毒性（10）耐霉菌性耐霉菌性（11）增塑糊的粘度稳定性增塑糊的粘度稳定性（12）反应性增塑剂、固体增塑剂和反增塑剂反应性增塑剂、固体增塑剂和反增塑剂8.2.3 增塑剂的主要类别增塑剂的主要类别（1）根据分
6、子量的大小）根据分子量的大小（2）根据性能）根据性能（3）根据化学结构）根据化学结构第7页，共18页。8.3 抗氧剂抗氧剂8.3.1 概述概述 塑料、橡胶以及其他高分子材料在成型、贮存、使塑料、橡胶以及其他高分子材料在成型、贮存、使用过程中会发生结构的变化、逐渐地失去应用价值，这用过程中会发生结构的变化、逐渐地失去应用价值，这种现象称为高分子材料的老化。种现象称为高分子材料的老化。分类：分类：按功能分：链终止型抗氧剂和预防型抗氧剂按功能分：链终止型抗氧剂和预防型抗氧剂 按分子量：低分子量、高分子量和反应型按分子量：低分子量、高分子量和反应型 按化学结构：胺类、酚类、含硫化合物、含按化学结构：胺
7、类、酚类、含硫化合物、含 量磷化合物量磷化合物第8页，共18页。8.3.1 聚合物氧化降解和抗氧剂的作用机理聚合物氧化降解和抗氧剂的作用机理 （1）聚合物氧化降解）聚合物氧化降解 三种形式：分子型氯化、链式氧化和热分解三种形式：分子型氯化、链式氧化和热分解 产生氧化。产生氧化。（2）抗氧剂的作用机理）抗氧剂的作用机理 链终止型抗氧剂和预防型抗氧剂。链终止型抗氧剂和预防型抗氧剂。第9页，共18页。8.4 光稳定剂光稳定剂8.4.1 概述概述 塑料和其他高分子材料，曝露在日光或强的荧光下，塑料和其他高分子材料，曝露在日光或强的荧光下，由于吸收了紫外光能量，引发了自动氧化反应，导致聚由于吸收了紫外光
8、能量，引发了自动氧化反应，导致聚合物的降解，使得制品的外观和物理机械性能变坏，这合物的降解，使得制品的外观和物理机械性能变坏，这一过程称之为光稳定剂。一过程称之为光稳定剂。分类：分类：光屏蔽剂光屏蔽剂 紫外线吸收剂紫外线吸收剂 猝灭剂猝灭剂 自由基捕获剂自由基捕获剂第10页，共18页。8.5 热稳定剂热稳定剂8.6 交联用助剂交联用助剂（1）橡胶的硫化橡胶的硫化 硫化剂分类：硫化剂分类：硫、硒等元素硫、硒等元素 含硫化合物含硫化合物 有机过氧化合物有机过氧化合物 醌类化合物醌类化合物 金属氧化物金属氧化物 胺类化合物胺类化合物 树脂类树脂类第11页，共18页。（2）硫化的历程硫化的历程（3）交
9、联剂的选择交联剂的选择 硫磺硫化硫磺硫化 天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和聚丁二烯。天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和聚丁二烯。过氧化物交联剂过氧化物交联剂 硅橡胶、聚酯型聚氨酯橡胶、乙烯硅橡胶、聚酯型聚氨酯橡胶、乙烯醋酸乙烯橡醋酸乙烯橡胶。胶。金属氧化物金属氧化物 氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯和聚硫橡胶。氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯和聚硫橡胶。诱导期诱导期(焦烧时间焦烧时间)硫化反应期硫化反应期 过硫化期过硫化期 第12页，共18页。醌类化合物醌类化合物 丁基橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶。丁基橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶。树脂类硫化剂树脂类硫化剂 丁基橡胶。丁基橡胶。胺类硫化剂胺类硫化剂 氟橡胶和丙烯酸酯橡胶氟橡胶和
10、丙烯酸酯橡胶8.7 阻燃剂阻燃剂（1）分类分类 添加型阻燃剂：磷酸酯、卤代烃和氧化锑。添加型阻燃剂：磷酸酯、卤代烃和氧化锑。反应型阻燃剂：卤代酸酐和含磷多元醇。反应型阻燃剂：卤代酸酐和含磷多元醇。第13页，共18页。（2）燃烧性的判据燃烧性的判据 燃烧速率和氧指数。燃烧速率和氧指数。8.8 发泡剂发泡剂（1）分类分类8.9 着色剂着色剂（1）着色剂的类别着色剂的类别物理发泡剂和化学发泡剂。物理发泡剂和化学发泡剂。无机颜料、有机颜料和染料。无机颜料、有机颜料和染料。第14页，共18页。8.10 抗静电剂抗静电剂（1）概述概述 抗静电剂是添加在树脂中或涂附在塑料制抗静电剂是添加在树脂中或涂附在塑料
11、制 品、合成纤维表面以防止高分子材料的静品、合成纤维表面以防止高分子材料的静 电危害的一类化学添加剂。电危害的一类化学添加剂。抗静电剂的作用是将体积电阻高的高分子抗静电剂的作用是将体积电阻高的高分子 材料的表面层的电阻率降低到材料的表面层的电阻率降低到1010欧姆以欧姆以 下。下。（2）防止静电的方法防止静电的方法 减轻或防止摩擦以减少静电的产生减轻或防止摩擦以减少静电的产生第15页，共18页。使已经产生的静电尽快泄漏掉，从而防止使已经产生的静电尽快泄漏掉，从而防止 静电的大量的积累静电的大量的积累（3）静电剂的分类）静电剂的分类 外部抗静电剂和内部抗静电剂外部抗静电剂和内部抗静电剂8.11
12、润滑剂润滑剂（1）概述概述 润滑剂是为了改善塑料，特别是热塑性塑润滑剂是为了改善塑料，特别是热塑性塑料在加工成型时的流动性和脱模性而添加的一料在加工成型时的流动性和脱模性而添加的一种配合剂种配合剂第16页，共18页。8.12 填充剂填充剂（1）分类分类 按化学组成分按化学组成分 无机和有机填料无机和有机填料 按来源分按来源分 矿物性填充剂、植物性填充剂和合成填充剂润矿物性填充剂、植物性填充剂和合成填充剂润 按外观形态按外观形态 粒状、薄片状、纤维状、中空微球等粒状、薄片状、纤维状、中空微球等第17页，共18页。8.13 橡胶软化剂橡胶软化剂（1）概述概述 软化剂是在橡胶加工过程中使用的一种旨软化剂是在橡胶加工过程中使用的一种旨在改善橡胶加工性的操作配合剂。在改善橡胶加工性的操作配合剂。（2）分类分类 化学软化剂和物理软化剂化学软化剂和物理软化剂第18页，共18页。
