1、2023-1-22第三章物料及配制第三章物料及配制第三章物料及配制第三章物料及配制+树树 脂脂增塑剂增塑剂热稳定剂热稳定剂润滑剂润滑剂加工助剂加工助剂交联剂交联剂为什么高分子材料加工为什么高分子材料加工过程中要使用助剂？过程中要使用助剂？第三章物料及配制（1）使用性能使用性能 任何一种聚合物（树脂）都很难同时满足使用任何一种聚合物（树脂）都很难同时满足使用性能要求。性能要求。强度：强度：玻纤增强的塑料（玻璃钢）玻纤增强的塑料（玻璃钢）韧性：韧性：PS、PPPP等等 +弹性体（橡胶等）弹性体（橡胶等）表面性能：表面性能：印刷、染色印刷、染色 第三章物料及配制（2）加工性能（高速化）加工性能（高速
2、化）流动性：流动性：润滑剂（润滑剂（PVCPVC降解）降解）加工窗口：加工窗口：增塑剂使增塑剂使T Tf f降低；稳定剂使降低；稳定剂使T Td d升高升高 （3）降低成本）降低成本 填料填料 第三章物料及配制（4）特殊性能要求）特殊性能要求 塑料制品，特别是有特殊用途的塑料制品，如塑料制品，特别是有特殊用途的塑料制品，如色泽、抗静电、抗粘、阻燃等，也需加入助剂色泽、抗静电、抗粘、阻燃等，也需加入助剂室内装修：室内装修：阻阻 燃燃 第三章物料及配制（5）环保、污染（公害防止技术）环保、污染（公害防止技术）消除废旧塑料的污染消除废旧塑料的污染 生物降解材料生物降解材料淀粉淀粉 化学降解化学降解稀
3、土化合物稀土化合物 第三章物料及配制什么是塑料加工用助剂？什么是塑料加工用助剂？为改善塑料的使用性能或加工性能而为改善塑料的使用性能或加工性能而添加的物质。添加的物质。第三章物料及配制2.1增塑剂增塑剂 为改进聚合物成型时的流动性能和增进制品的柔为改进聚合物成型时的流动性能和增进制品的柔顺性，常在聚合物中加入一种物质，借以降低聚合物顺性，常在聚合物中加入一种物质，借以降低聚合物分子之间的作用力。这种物质称为分子之间的作用力。这种物质称为增塑剂增塑剂。增塑剂是对热和化学试剂稳定的有机化合物。增塑剂是对热和化学试剂稳定的有机化合物。其中多数是高沸点、低挥发性的液体，少数为低熔点其中多数是高沸点、低
4、挥发性的液体，少数为低熔点固体，与树脂有一定的相容性，分子量一般较小。固体，与树脂有一定的相容性，分子量一般较小。第三章物料及配制第三章物料及配制提高聚合物的可塑性，实质是降低提高聚合物的可塑性，实质是降低T Tf f 改善加工性能，实质是降低粘度改善加工性能，实质是降低粘度 赋予制品柔顺性赋予制品柔顺性 （1）作用）作用（2）选用标准）选用标准 相容性、增塑效率、挥发性、迁移性、渗相容性、增塑效率、挥发性、迁移性、渗出性、耐寒性、稳定性（耐热性）、污染性、出性、耐寒性、稳定性（耐热性）、污染性、价格等价格等 第三章物料及配制（3）增塑机理）增塑机理（1 1）聚合物分子与聚合物分子间的作用力；
5、）聚合物分子与聚合物分子间的作用力；（2 2）增塑剂本身分子间的作用力；）增塑剂本身分子间的作用力；（3 3）增塑剂与聚合物分子间的作用力。）增塑剂与聚合物分子间的作用力。第三章物料及配制1 1）隔离作用：增大大分子间的距离，使分子）隔离作用：增大大分子间的距离，使分子间作用力减小；间作用力减小；2 2）屏蔽作用：非极性部分遮蔽了极性基团和）屏蔽作用：非极性部分遮蔽了极性基团和链节，使相邻的极基团不发生强烈作用，使联链节，使相邻的极基团不发生强烈作用，使联结点数量降低；结点数量降低；3 3）偶合作用：增塑剂的极性部分靠静电作用，）偶合作用：增塑剂的极性部分靠静电作用，与聚合物的极性基团偶合，破
6、坏聚合物原有的与聚合物的极性基团偶合，破坏聚合物原有的联结点。联结点。（3）增塑机理）增塑机理 第三章物料及配制聚合物增塑机理示意图聚合物增塑机理示意图 1-增塑剂分子；增塑剂分子；2-聚合物分子；聚合物分子；3-增塑剂与聚合物之间的联结点增塑剂与聚合物之间的联结点 第三章物料及配制(4)分类分类 1）按化学组成分）按化学组成分 邻苯二甲酸酯邻苯二甲酸酯 R1,R2是C1-C13的烷基、环烷基和苯基等，R1,R2可以相同，也可以不同。这类增塑剂是目前应用最广泛的一类主增塑剂，它具有色浅、低毒、多品种、挥发生小、耐低温等特点，具有较全面的性能，其生产量约占增塑剂总量的80%左右。第三章物料及配制
7、脂肪族二元酸酯脂肪族二元酸酯 第三章物料及配制R1，R2，R3是烷基卤代烷基或芳基，可以相同，也可以不同。磷酸酯是发展较早的一类增塑剂，它们与高分子基体的相容性一般都较好，可作为主增塑剂使用。另外，它除了增塑以外，还具为阻燃的作用，是一种具有多功能的主增塑剂。（TPP 磷酸三苯酯）第三章物料及配制 含有三元环氧基的化合物，主要用于PVC的增塑，它不仅对PVC有增塑作用，而且可使PVC链上的活泼氯原子得到稳定，可以迅速吸收因热和光降解出来的HCl。从而起来阻滞PVC的连续分解，起到稳定剂的作用。所以环氧化物是对PVC有增塑剂和稳定作用的双重增塑剂，它耐候性好，与聚合物的相容性差，常只作辅增塑剂。
8、环氧化物环氧化物第三章物料及配制第三章物料及配制第三章物料及配制聚酯型增塑剂是聚合型增塑剂的一个主要类型。由二元酸与二元醇缩聚得到，分子量一般在800-8000之间。式中R1，R2分别代表原料中二元酸和二元醇的烃基。这一结构是端基不封闭的聚酯，但为了获得分子量稳定的聚酯，大都采用了一元醇或是一元酸来封闭羟基。特点：分子量较大，耐抽出，迁移性也较小。而且它们一般都是无毒或极低毒的化合物，用途也很广泛，主要用于汽车内制品，电线电缆，电冰箱等室外长期使用的制品。第三章物料及配制 又称烷基磺酸苯酯，它是PVC的专用增塑剂，电性能和机械性能好，挥发性低，耐用候性好，耐寒性较差，相容性一般。可用做主增塑剂
9、，并部分替代邻苯二甲酸酯，主要用于PVC薄膜、人造革、电缆料、鞋底等。第三章物料及配制这是一类增量剂，主是氯化石蜡（氯化聚乙烯，这是一类增量剂，主是氯化石蜡（氯化聚乙烯，CPE）、五氯硬脂酸甲酯等。它们与）、五氯硬脂酸甲酯等。它们与PVC的相容的相容性较差，一般的热稳定性也不好，但它们有很好性较差，一般的热稳定性也不好，但它们有很好的电绝缘性，耐燃性好，成本低廉。因此常用于的电绝缘性，耐燃性好，成本低廉。因此常用于电线电缆的配方中。电线电缆的配方中。第三章物料及配制柠檬酸酯类增塑剂主要包括柠檬酸酯和乙酰化柠檬酸酯，是无毒增塑剂，可用于食品包装、医疗器械、儿童玩具以及个人卫生用品等方面。第三章物
10、料及配制2）按与聚合物的相容性分）按与聚合物的相容性分 主增塑剂：主增塑剂：增塑剂：树脂用量（重量）增塑剂：树脂用量（重量）=1=1：1 1 特点：相容性好，能单独使用。特点：相容性好，能单独使用。次增塑剂：次增塑剂：相容性差，不能单独使用，相容性差，不能单独使用，要与主增塑剂并用。要与主增塑剂并用。增塑剂：树脂用量（重量）增塑剂：树脂用量（重量）1 1：3 3增充剂：增充剂：相容性极差，成本低，相容性极差，成本低，具有某些特殊性能。具有某些特殊性能。增塑剂：树脂用量（重量）增塑剂：树脂用量（重量）1CdPbCaBa；除铅皂及钙皂外，几乎都具透明性；除铅皂及钙皂外，几乎都具透明性；一般不单独使
11、用，合适的并用可获得优良的协同效果。一般不单独使用，合适的并用可获得优良的协同效果。u硬脂酸钡、钙、初期着色性较大，但长期热稳定性较好。硬脂酸钡、钙、初期着色性较大，但长期热稳定性较好。u而硬脂酸镉、锌初期着色性小，但长期热稳定很差，尤其而硬脂酸镉、锌初期着色性小，但长期热稳定很差，尤其硬脂酸锌有所谓硬脂酸锌有所谓“锌烧锌烧”现象。使现象。使PVC分解变黑。分解变黑。第三章物料及配制有机锡稳定剂有机锡稳定剂有机锡类为热稳定剂中最有效的，在透明和无毒制品中应用最广泛的一类，其突出优点为：热稳定性好，透明性好，大多数无毒。缺点为价格高，无润滑性。有气味。有机锡类大部分为液体，只有少数为固体。可以单
12、独使用，也常与金属皂类并用。有机锡类热稳定剂主要包括脂肪酸有机锡、马来酸有机锡和硫醇有机锡三类。第三章物料及配制(1)含硫有机锡类：主要为硫醇有机锡和有机锡硫化物类稳定剂，与Pb、Cd皂并用会产生硫污染。含硫有机锡类透明性好。主要品种有：a、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡(DOTTG)，外观为淡黄色液体，热稳定性及透明性极好，无毒，加入量低于2份。b、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡(DMTFG)，外观为淡黄澄清液体，为无毒、高效、透明稳定剂，常用于扭结膜及透明膜中。c、二（硫代甘醇酸辛酯）二甲基锡，为无色透明液体，有优异的热稳定性、透明性、低毒、可用于PVC片材、上水管材、医药与食品包装材料。一般用量为
13、11.5PHR。第三章物料及配制(2)有机锡羧酸盐：稳定性不如含硫有机锡，但无硫污染，主要包括脂肪酸锡盐和马来酸锡盐。主要品种有：a、二月桂酸二正丁基锡(DBTL)淡黄色液体或半固体，润滑性优良，透明性好，但有毒，常与Cd皂并用，用量1-2份；与马来酸锡及硫醇锡并用，用量0.51份 b、二月桂酸二正辛基锡(DOTL)，有毒且价高，润滑性优良，常用于硬PVC中，用量小于15份。c、马来酸二正丁基锡(DBTM)，白色粉末，有毒，无润滑性，常与月桂酸锡并用，不可与金属皂类并用于透明制品中。第三章物料及配制有机锑类有机锑类具有优秀的初期色相和色相保持性，尤其是在低用量时，热稳定性优于有机锡类，特别适于
14、用双螺杆挤出机的PVC配方使用。有机锑类主要包括硫醇锑盐类、巯基乙酸酯硫醇锑类、巯基羧酸酯锑类及羧酸酯锑类等。稀土稳定剂稀土稳定剂选材多为稀土氧化物和稀土氯化物为主，其氧化物和氯化物多为镧、铈、镨、钕等轻稀土元素的单一体或混合体。第三章物料及配制液体复合热稳定剂液体复合热稳定剂在液体复合稳定剂的组份设计中，一般控制金属盐类的含量在液体复合稳定剂的组份设计中，一般控制金属盐类的含量2%15%，亚磷酸酯亚磷酸酯10%50%、抗氧剂抗氧剂1%4%、润滑润滑剂剂1%10%、溶剂、溶剂20%40%。钙钙/锌羧酸盐的相互缔合性弱，稳定体系的效果比钡锌羧酸盐的相互缔合性弱，稳定体系的效果比钡/锌和钡锌和钡/
15、镉镉/锌稳定体系差，因此在合成过程中通常要添加一些辅助稳锌稳定体系差，因此在合成过程中通常要添加一些辅助稳定剂如环氧类增塑剂、亚磷酸酯、定剂如环氧类增塑剂、亚磷酸酯、-二酮类化合物以及受阻二酮类化合物以及受阻酚类抗氧剂等来改善钙和锌羧酸盐的性能，调整钙酚类抗氧剂等来改善钙和锌羧酸盐的性能，调整钙/锌梭酸盐锌梭酸盐的比例也可以使其性能有一定程度的改善。的比例也可以使其性能有一定程度的改善。第三章物料及配制紫外光紫外光 300nm300nmE90.090.0千卡千卡/mol/mol 350nm350nmE81.481.4千卡千卡/mol/mol可见光可见光 400nm400nmE71.571.5千
16、卡千卡/mol/mol 800nm800nmE35.735.7千卡千卡/mol/mol化学键的键能一般为化学键的键能一般为60-85千卡千卡/molmol光稳定剂光稳定剂 第三章物料及配制光稳定剂光稳定剂 光老化降解过程光老化降解过程凡能抑制或减弱高分子材料的光老化过程的物质凡能抑制或减弱高分子材料的光老化过程的物质称之为光稳定剂或紫外光稳定剂称之为光稳定剂或紫外光稳定剂 高分子链部分分子被激发自由基吸收紫外线链引发分子链断裂第三章物料及配制引发光降解的影响因素引发光降解的影响因素（1 1）产生激发态的氧；）产生激发态的氧；（3 3）羰基的形成及光敏化作用；）羰基的形成及光敏化作用；（4 4）
17、杂质）杂质（2 2）氢过氧化物与光分解；）氢过氧化物与光分解；第三章物料及配制光稳定剂作用方法光稳定剂作用方法屏蔽或吸收紫外线；屏蔽或吸收紫外线；氢过氧化物的非自由基分解；氢过氧化物的非自由基分解；加入猝灭剂猝灭已吸收高能光子产生的电子激加入猝灭剂猝灭已吸收高能光子产生的电子激发态分子，使其失活性；发态分子，使其失活性；钝化金属离子；钝化金属离子；捕获自由基。捕获自由基。第三章物料及配制（1 1）光屏蔽剂）光屏蔽剂 是一类能够吸收或反射紫外线的物质。是在聚合物是一类能够吸收或反射紫外线的物质。是在聚合物和光源之间设立了一道屏障，使光在达到聚合物的表面和光源之间设立了一道屏障，使光在达到聚合物的
18、表面时就被吸收或反射，从而有效地抑制了制品的老化。这时就被吸收或反射，从而有效地抑制了制品的老化。这类主要有炭黑、二氧化钛、氧化锌等。其中炭黑是吸附类主要有炭黑、二氧化钛、氧化锌等。其中炭黑是吸附剂，而二氧化钛和氧化锌是反射剂，所以呈现出白色。剂，而二氧化钛和氧化锌是反射剂，所以呈现出白色。（2 2）紫外线吸收剂）紫外线吸收剂 它可以强烈地有选择地吸收高能量的紫外线，它可以强烈地有选择地吸收高能量的紫外线，并能以能量转换的形式将吸收的能量以热能或无害并能以能量转换的形式将吸收的能量以热能或无害的低能辐射释放出来或耗掉，从而阻止聚合物中的的低能辐射释放出来或耗掉，从而阻止聚合物中的发色基团因吸收
19、紫外线能量随之发生激发。具有这发色基团因吸收紫外线能量随之发生激发。具有这种作用的物质即称之为紫外线吸收剂。应用最多的种作用的物质即称之为紫外线吸收剂。应用最多的是二苯甲酮类、水杨酸酯类和苯并三唑类。是二苯甲酮类、水杨酸酯类和苯并三唑类。第三章物料及配制（3 3）猝灭剂）猝灭剂 这类光稳定剂本身对紫外线的吸收能力很低，这类光稳定剂本身对紫外线的吸收能力很低，在稳定过程中不发生明显的化学变化，但它能转在稳定过程中不发生明显的化学变化，但它能转移聚合物分子链因吸收紫外线后所产生的激发态移聚合物分子链因吸收紫外线后所产生的激发态能量，从而阻止了聚合物因吸收紫外线而产生的能量，从而阻止了聚合物因吸收紫
20、外线而产生的游离基。游离基。（4 4）自由基捕获剂）自由基捕获剂 它是近它是近2020年来新开发的一类具有空间位阻年来新开发的一类具有空间位阻效应的一类光稳定剂。简称为受阻胺类光稳定效应的一类光稳定剂。简称为受阻胺类光稳定剂（剂（HALSHALS）。）。第三章物料及配制二苯甲酮类二苯甲酮类是邻羟基二苯甲酮的衍生物，有单羟基、是邻羟基二苯甲酮的衍生物，有单羟基、双羟基、三羟基等。此类化合物广泛应双羟基、三羟基等。此类化合物广泛应用于吸收波长为用于吸收波长为290-400nm290-400nm的紫外光。的紫外光。因此广泛用于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙因此广泛用于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、烯、ABSAB
21、S、聚苯乙烯和聚酰胺等材料中。、聚苯乙烯和聚酰胺等材料中。其典型代表是其典型代表是UV-9UV-9和和UV-531UV-531。优点是价格便宜，而且与树脂的相容性好，缺点是吸收效优点是价格便宜，而且与树脂的相容性好，缺点是吸收效率低，且吸收波段较窄（率低，且吸收波段较窄（340nm340nm以下），本身对不不太稳以下），本身对不不太稳定，易使制品带黄色。定，易使制品带黄色。UV-TBSUV-TBS和和UV-BADUV-BAD是其典型代表。是其典型代表。水杨酸酯类水杨酸酯类第三章物料及配制性能较好的紫外线吸收剂。它可很强烈地吸收性能较好的紫外线吸收剂。它可很强烈地吸收310-385nm的紫外光。
22、热性能稳定，但价格较高。其典型代表是的紫外光。热性能稳定，但价格较高。其典型代表是UV-P、UV-326和和UV-327等。等。苯并三唑类苯并三唑类第三章物料及配制炭黑是效能最高的光屏蔽剂。炭黑的粒度越小，光炭黑是效能最高的光屏蔽剂。炭黑的粒度越小，光稳定效果越好。目前多用的是稳定效果越好。目前多用的是15-25m15-25m的。它与含硫的。它与含硫稳定剂有协同效应，可配合使用。稳定剂有协同效应，可配合使用。二氧化钛和氧化锌是价廉、耐久且无毒的光稳定剂。二氧化钛和氧化锌是价廉、耐久且无毒的光稳定剂。近些年应用于塑料的防光老化，特别是应用在近些年应用于塑料的防光老化，特别是应用在HDPEHDPE
23、和和LDPELDPE、PPPP等方面。等方面。颜料和炭黑颜料和炭黑二氧化钛和氧化锌二氧化钛和氧化锌第三章物料及配制性能优异、结构独特的功能化品种层出不穷。受阻胺类都具性能优异、结构独特的功能化品种层出不穷。受阻胺类都具有有2,2,6,6-四甲基础哌啶的基本结构。国内的主要品种有四甲基础哌啶的基本结构。国内的主要品种有LS-7700，LS-744，GW-540等等 LS-744 它与聚合物有较好的相容性，不着它与聚合物有较好的相容性，不着色，耐水解、毒性低，不污染，耐热加工性色，耐水解、毒性低，不污染，耐热加工性能良好。其光稳定效率是一般紫外线吸收剂能良好。其光稳定效率是一般紫外线吸收剂的数倍，
24、且与抗氧剂和紫外线吸收剂并用，的数倍，且与抗氧剂和紫外线吸收剂并用，有良好的协同作用。有良好的协同作用。受阻胺类（受阻胺类（HALSHALS）（2）LS-770 其光稳定效果优于目前常用的其光稳定效果优于目前常用的LS-744。与抗。与抗氧剂并用可提高耐热性能；与紫外线吸收剂并用，有协同氧剂并用可提高耐热性能；与紫外线吸收剂并用，有协同作用，能进一步提高耐光效果；与颜料配合使用时也不会作用，能进一步提高耐光效果；与颜料配合使用时也不会降低其耐光效果。降低其耐光效果。第三章物料及配制抗氧剂抗氧剂：为制止或推后聚合物在正常或较高温为制止或推后聚合物在正常或较高温度下的氧化而加入到聚合物中的一类物质
25、。通度下的氧化而加入到聚合物中的一类物质。通常加入量很低，常加入量很低，0.011。易氧化而需抗氧剂的塑料易氧化而需抗氧剂的塑料有：有：聚烯烃类、聚苯聚烯烃类、聚苯乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚氯乙烯、乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚氯乙烯、ABSABS共聚共聚物等。物等。抗氧剂抗氧剂第三章物料及配制自动氧化反应自动氧化反应是指在室温到150下，物质按照链式自由基机理进行的具有自动催化特征的氧化反应。（1）链的引发链的引发（2）链的传递与增长）链的传递与增长（3）链的终止链的终止高分子烷基自由基能迅速与空气中的氧结合，产生高分子过氧自由基，此过氧自由基能夺取聚合物高分子中的氢而产生新的分子烷基自由基 自由基
26、之间相互而形成惰性产物，即为链的终止阶段。自由基之间相互而形成惰性产物，即为链的终止阶段。第三章物料及配制抗氧剂的作用机理抗氧剂的作用机理链终止型抗氧剂，即能终止氧化过链终止型抗氧剂，即能终止氧化过程中自由基链的传递与增长，也称程中自由基链的传递与增长，也称之为之为主抗氧剂主抗氧剂。按抗氧此机理可分为两种按抗氧此机理可分为两种:预防型抗氧剂，即可以阻止或延缓预防型抗氧剂，即可以阻止或延缓高分子材料氧化降解过程中自由基高分子材料氧化降解过程中自由基的产生，称之为的产生，称之为辅抗氧剂辅抗氧剂。（1）自由基捕获型；）自由基捕获型；（2）电子给予型）电子给予型（3）氢给予体型）氢给予体型氧化物分解剂
27、氧化物分解剂金属离子钝化剂金属离子钝化剂 第三章物料及配制主抗氧剂的基本条件主抗氧剂的基本条件抗氧剂必须具有比高分子碳链上所有的氢更为活泼的氢；所生成的新抗氧剂游离基不能引发新的游离基链式反应，所生成的新抗氧剂游离基不能引发新的游离基链式反应，即抗氧剂自由基要有足够的稳定性；即抗氧剂自由基要有足够的稳定性；抗氧剂本身应比较难以被氧化。第三章物料及配制抗氧剂的选用原则抗氧剂的选用原则（1）变色及污染变色及污染（2）挥发性）挥发性（3）溶解性）溶解性（4 4）稳定性）稳定性 （5 5）抗氧剂的协同与对抗）抗氧剂的协同与对抗 第三章物料及配制酚类抗氧剂酚类抗氧剂烷基单酚烷基单酚分子量较小分子量较小;
28、挥发和抽出损失都比较大挥发和抽出损失都比较大;抗老化能力弱。抗老化能力弱。2,6-二丁基四甲酚（二丁基四甲酚（BHT）第三章物料及配制2 2烷基多酚烷基多酚 分子量增加，挥发性降低分子量增加，挥发性降低 阻碍酚在整个分子中所占的比例阻碍酚在整个分子中所占的比例,提高了其抗氧效率提高了其抗氧效率 抗氧剂抗氧剂2246是典型的品种，是典型的品种，即即2,2-亚甲基双（亚甲基双（4-甲基甲基-6-丁基苯酚）丁基苯酚）熔点很高，在熔点很高，在130以上，挥发性大大降低，用于合成或天然以上，挥发性大大降低，用于合成或天然橡胶的制品，能防护热氧化，且能钝化变价金属离子。没有橡胶的制品，能防护热氧化，且能钝
29、化变价金属离子。没有污染性，所以可用于浅色或彩色的橡胶制品中，用量为污染性，所以可用于浅色或彩色的橡胶制品中，用量为0.5%-1.5%。第三章物料及配制抗氧剂抗氧剂10101010115-118广泛应用于聚广泛应用于聚丙烯、聚乙烯、丙烯、聚乙烯、聚甲醛、聚甲醛、ABS树脂等的热加树脂等的热加工中，能延长工中，能延长塑料制品的使塑料制品的使用寿命用寿命第三章物料及配制抗氧剂抗氧剂1076溶于苯、丙酮、环己烷等溶于苯、丙酮、环己烷等,抗氧剂抗氧剂SONOX 168、DLTDP并用，协同效应显著，广泛用于聚乙烯、并用，协同效应显著，广泛用于聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚丙烯、聚甲醛、ABS树脂、聚苯乙烯
30、、聚氯乙树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯醇产品中。烯醇产品中。第三章物料及配制硫代双酚硫代双酚 不变色及污染不变色及污染 抗氧效率高抗氧效率高与紫外吸剂、碳黑有良与紫外吸剂、碳黑有良好的协同效应好的协同效应 抗氧剂300，即4,4硫代双（6-叔丁基-3-甲基苯酚）第三章物料及配制多元酚衍生物多元酚衍生物 三嗪阻碍酚抗氧剂三嗪阻碍酚抗氧剂 防老化性能与烷基单酚的相似或略高，其缺点是有轻防老化性能与烷基单酚的相似或略高，其缺点是有轻微的污染和喷霜现象。常用于浅色的乳胶制品中。微的污染和喷霜现象。常用于浅色的乳胶制品中。以均三嗪为母体连接几个阻碍酚而成的以均三嗪为母体连接几个阻碍酚而成的化合物，具有较好的光
31、、热稳定性与抗化合物，具有较好的光、热稳定性与抗热氧化能力。其代表品种是热氧化能力。其代表品种是STA-1。第三章物料及配制胺类抗氧剂胺类抗氧剂应用效果很好应用效果很好 对氧，臭氧的防护作用很好对氧，臭氧的防护作用很好 对热、光铜害的防护也很突出对热、光铜害的防护也很突出 具有较强的变色性和污染性具有较强的变色性和污染性 第三章物料及配制二芳基仲胺类二芳基仲胺类其主要品种有防老剂A和防老剂D、防老剂OD和防老剂ODA 防老剂防老剂A，即，即N-苯基苯基-1-萘胺，在国内也称之萘胺，在国内也称之为防老剂甲为防老剂甲 防老剂防老剂D，即，即N-苯基苯基-2-萘萘胺，在国内也称之为防老胺，在国内也称
32、之为防老剂丁剂丁 第三章物料及配制2、对苯二胺类抗氧剂、对苯二胺类抗氧剂对热、氧、臭氧、机械疲劳和对热、氧、臭氧、机械疲劳和有害金属都有很好的防护作用。有害金属都有很好的防护作用。图中图中R1,R2均为芳基或烷基，均为芳基或烷基，可以相同，也可以不同。一般可以相同，也可以不同。一般用量都低于用量都低于2%3、醛胺缩合物类抗氧剂、醛胺缩合物类抗氧剂 第三章物料及配制硫代酯与亚磷酸酯硫代酯与亚磷酸酯硫代酯多可与酚类抗氧剂硫代酯多可与酚类抗氧剂并用，产生协同效应。且并用，产生协同效应。且毒性小，气味小，可用于毒性小，气味小，可用于包装薄膜。但由于分子量包装薄膜。但由于分子量较小，因而挥发性较大。较小
33、，因而挥发性较大。可与酚类或胺类抗氧剂可与酚类或胺类抗氧剂并用，有良好的协同效并用，有良好的协同效应，在应，在PVC工业又常用工业又常用作辅助热稳定剂作辅助热稳定剂 第三章物料及配制硫代二丙酸双月桂酯硫代二丙酸双月桂酯;硫代二丙酸二月桂酯硫代二丙酸二月桂酯;硫代二丙酸双十二醇酯硫代二丙酸双十二醇酯;硫代二丙酸双十二烷酯硫代二丙酸双十二烷酯 性能良好的硫酯类辅助抗氧化剂,广泛应用于聚乙烯,聚丙烯,PVC,AS树脂和ABS树脂等,同与抗氧剂1010及1076等使用时有极好的协同效应。抗氧剂抗氧剂 DLTP(DLTP)第三章物料及配制抗氧剂抗氧剂168 易溶于苯、氯仿、环己烷易溶于苯、氯仿、环己烷等
34、。与等。与1010及及1076并用有并用有良好的协同效应，能提高良好的协同效应，能提高聚合材料热加工过程中的聚合材料热加工过程中的稳定性。广泛应用于聚烯稳定性。广泛应用于聚烯烃及烯烃共聚物、烃及烯烃共聚物、PC、ABS树脂等。树脂等。第三章物料及配制填料填料使用填料的主要目的是占据空间以降低成本，当使用填料的主要目的是占据空间以降低成本，当然，一些填料也赋予材料一些特殊的性能，如阻燃、然，一些填料也赋予材料一些特殊的性能，如阻燃、导电、导热、刚性等。导电、导热、刚性等。填料的主要指标为：白度、粒径、颗粒形状和填料的主要指标为：白度、粒径、颗粒形状和颗粒表面活性。颗粒表面活性。按化学结构分：有机
35、、无机按化学结构分：有机、无机按来源分：天然（矿物、植物性）填料、合成填料按来源分：天然（矿物、植物性）填料、合成填料按外观（外型）分：粉状、粒状、薄片状、纤维状、按外观（外型）分：粉状、粒状、薄片状、纤维状、球状等球状等按改性功能分：增强型、阻燃型、导电型、耐热型等按改性功能分：增强型、阻燃型、导电型、耐热型等 第三章物料及配制用量用量 填料通常大于填料通常大于1515份，处理后可达份，处理后可达50705070份，甚至更高。份，甚至更高。（磁性塑料）（磁性塑料）怎样才能得到好的填充效果怎样才能得到好的填充效果 （1 1）改善填料表面物理结构的方法：）改善填料表面物理结构的方法：机械研磨，增
36、加填料的凹凸度、比表面机械研磨，增加填料的凹凸度、比表面积。积。熔烧法熔烧法化学腐蚀法化学腐蚀法 （2 2）改善填料表面化学结构的方法：）改善填料表面化学结构的方法：机械化学法机械化学法偶联剂偶联剂 表面处理表面处理第三章物料及配制 (1)碳酸盐类：碳酸盐类：主要为重质碳酸钙、轻质碳酸钙和活性碳酸钙。主要为重质碳酸钙、轻质碳酸钙和活性碳酸钙。一般在一般在PVC塑料使用的是活性轻质碳酸钙，粒径为塑料使用的是活性轻质碳酸钙，粒径为300目目700目。目。(2)炭黑：如天然气槽黑、混气槽黑、高耐磨炉黑、热裂法炭炭黑：如天然气槽黑、混气槽黑、高耐磨炉黑、热裂法炭黑、乙炔炭黑等。主要作用橡胶的补强，有些
37、品种亦作填充剂，黑、乙炔炭黑等。主要作用橡胶的补强，有些品种亦作填充剂，如用于导电和防静电高分子材料制品中。如用于导电和防静电高分子材料制品中。(3)硫酸盐类：有硫酸钡、硫酸钙、锌钡白硫酸盐类：有硫酸钡、硫酸钙、锌钡白(立德粉立德粉)等，主要等，主要作填充剂，也有着色作用，硫酸钡可减少作填充剂，也有着色作用，硫酸钡可减少X光透过度。光透过度。(4)金属氧化物：如氧化铝、氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化金属氧化物：如氧化铝、氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化锑、氧化镁、磁粉等，作填充剂和着色剂。锑、氧化镁、磁粉等，作填充剂和着色剂。(5)金属粉：如铝、青铜、锌、铜、铅等粉末，作装饰用和改金属粉：如铝、青铜
38、、锌、铜、铅等粉末，作装饰用和改善导热性。在塑料生产中有时用铜粉、铝粉生产仿铝窗的。善导热性。在塑料生产中有时用铜粉、铝粉生产仿铝窗的。(6)含硅化合物：陶土中最常使用的为高岭土，作填充剂。硬含硅化合物：陶土中最常使用的为高岭土，作填充剂。硬质陶土有补强作用。滑石粉作填充剂。质陶土有补强作用。滑石粉作填充剂。(7)纤维类：如玻璃纤维、硼纤维、碳纤维等，作增强剂。纤维类：如玻璃纤维、硼纤维、碳纤维等，作增强剂。第三章物料及配制着色剂着色剂 1 1、作用、作用 （1 1）提高塑料制品的商品价值）提高塑料制品的商品价值 （2 2）改善耐候性、光学性能及各种特殊用途（标）改善耐候性、光学性能及各种特殊
39、用途（标志、标识、标牌；废旧塑料回收料（垃圾袋志、标识、标牌；废旧塑料回收料（垃圾袋黑黑色）；塑料墨镜等）色）；塑料墨镜等）第三章物料及配制2 2、分类、分类 染料（有机）染料（有机）颜料（无机）颜料（无机）溶解性溶解性溶于水、油、有机溶剂溶于水、油、有机溶剂不溶不溶机机 理理借助分子内的着色基团和助色基团着借助分子内的着色基团和助色基团着色色靠遮盖作用着色靠遮盖作用着色性性 能能鲜艳、透明、鲜明度大鲜艳、透明、鲜明度大透明性和鲜明性较差透明性和鲜明性较差耐久性耐久性耐热、光溶剂性差；加工时易分解、耐热、光溶剂性差；加工时易分解、渗出、迁移、串色、退色渗出、迁移、串色、退色耐热、光溶剂性好；耐
40、热、光溶剂性好；不易串色、退色不易串色、退色3 3、用量、用量一般小于一般小于2%2%，某些情况可低于，某些情况可低于0.01%0.01%。第三章物料及配制第三章物料及配制第三章物料及配制内外润滑剂之分只是相对而言。在极性不同的树脂中，内、外内外润滑剂之分只是相对而言。在极性不同的树脂中，内、外润滑剂的作用有可能发生变化。例如硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬润滑剂的作用有可能发生变化。例如硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁酯及硬脂酸单甘油酯对极性树脂脂酸丁酯及硬脂酸单甘油酯对极性树脂(如如PVC及及PA)而言，起内而言，起内润滑作用；但对于非极性树脂润滑作用；但对于非极性树脂(如如PE、PP)，则显示外润
41、滑作用。，则显示外润滑作用。相反，高分子石蜡等与极性树脂相容性差，如在极性相反，高分子石蜡等与极性树脂相容性差，如在极性PVC中用做中用做外润滑剂，而在外润滑剂，而在PE、PP等非极性树脂中则为内润滑剂。等非极性树脂中则为内润滑剂。在不同加工温度下，内、外润滑剂的作用也会发生变化，如硬在不同加工温度下，内、外润滑剂的作用也会发生变化，如硬脂酸和硬脂醇用于脂酸和硬脂醇用于PVC压延成型初期，由于加工温度低，与压延成型初期，由于加工温度低，与PVC相容性差，主要起外润滑作用；当温度升高后，与相容性差，主要起外润滑作用；当温度升高后，与PVC相容性增相容性增大，则转起内润滑剂作用。大，则转起内润滑剂
42、作用。第三章物料及配制润滑剂选用的要点润滑剂选用的要点第三章物料及配制1、饱和烃类、饱和烃类饱和烃类按极性可分为非极性烃饱和烃类按极性可分为非极性烃(如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡)、极性烃极性烃(如氯化石蜡、氧化聚乙烯等如氯化石蜡、氧化聚乙烯等)。饱和烃类按分子量大小可。饱和烃类按分子量大小可分为；液体石蜡分为；液体石蜡(C16-C21)、固体石蜡、固体石蜡(C26-C32)微晶石蜡微晶石蜡(C32-C70)及低分子量聚乙烯及低分子量聚乙烯(分子量分子量100010000)等，主要用于等，主要用于PVC无毒外润滑剂。无毒外润滑剂。(1)液体石蜡：俗称白油，为无色透明液体，可用作液体
43、石蜡：俗称白油，为无色透明液体，可用作PVC的透的透明性外润滑剂，用量为明性外润滑剂，用量为05份左右，用量大会严重影响上色。份左右，用量大会严重影响上色。(2)固体石蜡，又称为天然石蜡，白色固体，可用作固体石蜡，又称为天然石蜡，白色固体，可用作PVC的外的外润滑剂，用量为润滑剂，用量为0110份，用量太大会影响透明度。份，用量太大会影响透明度。第三章物料及配制 (3)微晶石蜡，又称为高熔点石蜡，外观为白色或淡黄色微晶石蜡，又称为高熔点石蜡，外观为白色或淡黄色固体，因结晶微细而称为微晶石蜡。润滑效果和热稳定性固体，因结晶微细而称为微晶石蜡。润滑效果和热稳定性好于其他石蜡。在好于其他石蜡。在PV
44、C中用量较小，一般为中用量较小，一般为01-03份。份。(4)低分子量聚乙烯，又称聚乙烯蜡，外观为白色或淡黄低分子量聚乙烯，又称聚乙烯蜡，外观为白色或淡黄色固体粉末，透明性差，可用于色固体粉末，透明性差，可用于PVC挤出和压延加工外润挤出和压延加工外润滑剂，用量一般为滑剂，用量一般为05份以下。份以下。(5)氧化聚乙烯蜡，为聚乙烯蜡部分氧化产物，外观为白氧化聚乙烯蜡，为聚乙烯蜡部分氧化产物，外观为白色粉末。有优良的内、外润滑作用，透明性好，用量在色粉末。有优良的内、外润滑作用，透明性好，用量在0.2-1.0份。份。(6)氯化石蜡，与氯化石蜡，与PVC相容性好，透明性差，与其他润滑相容性好，透明
45、性差，与其他润滑剂并用效果好，用量剂并用效果好，用量05份以下为宜。份以下为宜。第三章物料及配制2、金属皂类、金属皂类既是优良的热稳定剂，又是一种润滑剂，其内、外既是优良的热稳定剂，又是一种润滑剂，其内、外润滑作用兼有，不同品种侧重稍有不同，润滑性以硬脂润滑作用兼有，不同品种侧重稍有不同，润滑性以硬脂酸钙、硬脂酸铅为最好。酸钙、硬脂酸铅为最好。3、脂肪族酸胺、脂肪族酸胺包括单脂肪酸酰胺和双脂肪酰胺两大类，单脂肪酸包括单脂肪酸酰胺和双脂肪酰胺两大类，单脂肪酸胺主要呈内润滑作用，主要品种包括乙基双硬脂酸酰胺、胺主要呈内润滑作用，主要品种包括乙基双硬脂酸酰胺、N，N亚乙基双蓖麻醇酸酰胺等。亚乙基双蓖
46、麻醇酸酰胺等。4、脂肪酸类、脂肪酸类如硬脂酸，是仅次于金属皂类而广泛应用的润滑剂，如硬脂酸，是仅次于金属皂类而广泛应用的润滑剂，可用于可用于PVC，用量少时，起内润滑作用；用量大时，起，用量少时，起内润滑作用；用量大时，起外润滑作用。硬脂酸的加入量低于外润滑作用。硬脂酸的加入量低于05份。份。第三章物料及配制5、脂肪酸酯类、脂肪酸酯类(1)硬脂酸丁酯，外观为无色或淡黄色油状液体，在硬脂酸丁酯，外观为无色或淡黄色油状液体，在PVC中以内润滑为主兼具外润滑作用，用量中以内润滑为主兼具外润滑作用，用量0515份。份。(2)单硬脂酸甘油酯，代号单硬脂酸甘油酯，代号GMS，外观为白色蜡状固体，外观为白色
47、蜡状固体，为为PVC优良内润滑剂，对透明性影响小，加入量低于优良内润滑剂，对透明性影响小，加入量低于15份，可与硬脂酸并用。份，可与硬脂酸并用。(3)酯蜡和皂化蜡，主要指以褐煤蜡为主要原料、经漂酯蜡和皂化蜡，主要指以褐煤蜡为主要原料、经漂白等工序制成的后序产品。白等工序制成的后序产品。6、脂肪醇类、脂肪醇类硬脂醇，外观为白色细珠状物，起内润滑作用，透明硬脂醇，外观为白色细珠状物，起内润滑作用，透明好，在好，在PVC中用量中用量02-05份。还可用于份。还可用于PS中。如季戊中。如季戊四醇，作为四醇，作为PVC高温润滑剂，用量高温润滑剂，用量02-05份。份。第三章物料及配制抗静电剂抗静电剂 1
48、 1、静电的产生和危害、静电的产生和危害 当塑料制品因摩擦而产生静电时，由于其电阻很高，当塑料制品因摩擦而产生静电时，由于其电阻很高，吸水性低，静电不易消除，积累的静电压很高，可达几吸水性低，静电不易消除，积累的静电压很高，可达几千伏甚至几万伏，由此产生的放电对生产、生活很不利。千伏甚至几万伏，由此产生的放电对生产、生活很不利。浅色塑料制品的表面粘灰、矿井、纺织厂、计算机浅色塑料制品的表面粘灰、矿井、纺织厂、计算机房（火灾、爆炸）房（火灾、爆炸）第三章物料及配制2 2、工业上消除和防静电的方法工业上消除和防静电的方法（1 1）在塑料加工中使用导电装置消除静电）在塑料加工中使用导电装置消除静电（
49、2 2）增加塑料制品加工和使用环境的空气湿度）增加塑料制品加工和使用环境的空气湿度（3 3）通过接枝共聚改变聚合物结构，使其带有较多的）通过接枝共聚改变聚合物结构，使其带有较多的极性基团、增加导电性极性基团、增加导电性（4 4）用强氧化剂氧化塑料制品表面，或用电晕放电处）用强氧化剂氧化塑料制品表面，或用电晕放电处理其表面，增加导电性理其表面，增加导电性（5 5）向塑料中添加导电性填料，如金属粉）向塑料中添加导电性填料，如金属粉（6 6）使用）使用抗静电剂抗静电剂其中，采用其中，采用 抗静电剂抗静电剂 比较有效、简单。比较有效、简单。第三章物料及配制3 3、抗静电机理、抗静电机理 （1 1）抗静
50、电剂的亲水基团，增加制品表面的吸湿性，形成）抗静电剂的亲水基团，增加制品表面的吸湿性，形成一个单分子的导电膜；一个单分子的导电膜；（2 2）离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度，从而增加）离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度，从而增加导电性；导电性；（3 3）介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体之间的介电性；）介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体之间的介电性；（4 4）增加制品表面的平滑性，降低摩擦系数。）增加制品表面的平滑性，降低摩擦系数。第三章物料及配制4 4、对抗静电剂的要求、对抗静电剂的要求 （1 1）抗静电效能好且持久；）抗静电效能好且持久；（2 2）耐热性好，在加工中不分解；）耐热性好，在
