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1、高分子材料成型加工第二章 添加剂additives高分子材料是以聚合物为主体的多相复合体系 multiphase composites，很少用纯聚合物制造产品 ，大多要加配合剂。添加配合剂的目的：满足制品性能上的要求 To meet the demands of products properties 满足成型加工的要求 To meet the demands of the molding and processing满足经济上的要求 To meet the economical demands 添加剂的种类type：图0-4（P5） 高分子材料成型加工第一节 稳定剂 Stabilizer 老
2、化aging： 高分子材料在使用和成型加工过程中受内在因素，如分子结构、成型加工时选用 的添加剂及其用量、成型加工方法等； 外界因素如物理（光、热、应力、电场、 射线）、化学（氧、臭氧、重金属离子、 化学介质）和生物因素（微生物、昆虫等 ）的作用下，发生表面状态、物理机械性 能和结构的变化，甚至失去使用价值。高分子材料成型加工老化的表现形式modality外观appearance物理性能physical performance机械性能mechanical performance电性能electrical performance结构structure老化的原因reason 光light、热hea
3、t、氧oxygen是主要因素 自动氧化+热分解聚合物降解 automatic oxidation+heat decomposition polymer degradation高分子材料成型加工防止或抑制老化的方法引入带有功能性基团的单体共聚改性可采用加稳定剂 （此为主要方法）对活泼端基作消活处理高分子材料成型加工StabilizerPoly(vinyl chloride) is relatively unstable to heat and light. Thermal initiation involves loss of a chlorine atom adjacent(邻近的) to s
4、ome structural abnormality (变态, 畸形, 异常性) which reduces the stability of the C-Cl bond, such as terminal unsaturation（不饱和现象）. The chlorine radical so formed abstracts a hydrogen to form HCl; the resulting chain radical then reacts to form chain unsaturation with regeneration of a chlorine radical. 高分
5、子材料成型加工The reaction can also be initiated by ultraviolet light which is absorbed at unsaturated structures with liberation of an adjacent chlorine atom. In the presence of oxygen, both chain reactions are accelerated, and ketonic(酮) structures are formed in the chain.高分子材料成型加工一、热稳定剂主要用于PVC塑料中 1、PVC稳
6、定性的影响因素influencing factor温度temperature氧oxygen光light型号type脱出的HCl高分子材料成型加工2、热稳定剂的作用补救和预防中和HCl取代不稳定氯原子钝化杂质防止自动氧化与不饱和部位反应破坏碳正离子盐高分子材料成型加工Stabilizers are almost invariably added to improve the heat and light stability of the polymer. Metallic salts of lead(铅盐), barium(钡), tin（锡）, or cadmium（镉） are used.
7、Oxides（氧化物）, hydroxides （氢氧化物）, or fatty-acid salts（脂肪酸 盐） are most effective. Epoxy plasticizers aid materially in stabilizing the resin. Free radical acceptance appears to be a prominent mechanism of stabilization. HCl acceptors have been used.高分子材料成型加工3、热稳定剂的种类及选择the kind of heat stabilizers and
8、how to choice常用热稳定剂in common use，表2-1(P70）：铅盐salts of lead硬脂酸盐stearate有机锡organic tin复合稳定剂compound stabilizers稀土rare earth stabilizers环氧化合物等Epoxy stabilizers选择热稳定剂的依据（P71）：the basis to choice heat stabilizers高分子材料成型加工二、抗氧剂（防老剂）antioxidant 1、自动氧化老化概念：高分子材料在制备、成型加工和使用 过程中会发生氧化反应。这种反应通常发生 在室温至150之间，按典型的
9、链式自由基理 进行，具有自动催化特征 机理：P73臭氧老化：取代基、空间位阻、立体化学等 结构因素 高分子材料成型加工2、抗氧剂的作用及分类作用：抑制inhibiting或延缓staving高分子 材料自动氧化速度auto-oxidizing-rate类型：链终止型预防型 过氧化物分解剂 金属离子钝化剂用量塑料中 0.1-1%橡胶中1-5份高分子材料成型加工抗臭氧剂和抗氧剂的区别抗臭氧剂的分类物理防护化学防护3、常见的抗氧剂 P75表2-4，较多的是酚类和对苯二胺类高分子材料成型加工4、抗氧剂的选用加入方式材料合成后立即加入在材料成型加工中加入选用原则色污现象稳定性溶解性和乳化性相容性和迁移性
10、挥发性和毒性高分子材料成型加工三、光稳定剂高分子材料的光降解作用及分类聚烯烃的光氧化作用光稳定剂的作用和分类 按其作用机理分为：光屏蔽剂紫外线吸收剂猝灭剂自由基捕捉剂常见品种： P80表2-7 四、生物抑制剂（自学）高分子材料成型加工第二节 增塑剂 plasticizers 一、作用与分类增塑剂能使高分子材料制品塑性增加，改进其柔韧 性、延伸性和加工性 Plasticizers are added to plastics to improve its workability, flexibility, distensibility, processability, and to reduce
11、the brittleness (脆 性) of the product. This is achieved by lowering the glass transition temperature below room temperature, thus achieving a change in properties from those of a hard brittle, glasslike solid to those of a soft, flexible, tough material .高分子材料成型加工按作用方式有外增塑和内增塑外增塑external plasticizati
12、on 低分子量 化合物或聚合物External plasticization is achieved through incorporation of a plasticizing agent into a polymer through mixing and/or heating.内增塑internal plasticization 共聚树脂 Internal plasticization can be produced through copolymerization giving a more flexible polymer backbone or by grafting anothe
13、r polymer onto a given polymer backbone，altering the molecular structure of the polymer 高分子材料成型加工按塑化效果塑化效率plasticizer efficiency 主增塑剂primary plasticizer辅助增塑剂secondary plasticizer增量剂incremental agent高分子材料成型加工二、增塑剂的性质： 1、与树脂的相容性compatibility 相容性的衡量measurement溶解度参数solubility data相互作用参数interaction data特
14、性黏度viscosity 高分子材料成型加工 2、加工性凝胶化速度的影响热稳定性的影响粘性和润滑性的影响高分子材料成型加工 3、对材料性能的影响玻璃化温度降低耐寒性提高力学性能电性能老化性能毒性等 高分子材料成型加工 三、品种（P84表2-9） The selection of a particular plasticizer depends to a large extent upon empirical results rather than theoretical predictions. types of plasticizers in common use: 常用的主要有：DOP d
15、i-2-ethylhexyl phthalateTCP tricresyl phosphateDBS Dibutyl sebacate高分子材料成型加工 四、选用原则 1、相容性和稳定性的协调 compatibility and permanence The plasticizer must be miscible with the polymer. 一般要求溶解度参数相近，为了稳定性要求分 子量大些。在实际使用中，以能混进去、不析出来 为准则 2、使用性能use 3、加工性能process 4、成本price 5、并用common. 6、用量dosage高分子材料成型加工Plasticizers should be relatively nonvolatile, nonmobile, inert, inexpensive, nontoxic, and compatible with the system to be plasticized.高分子材料成型加工第三节 润滑剂lubricantLubricants are added to improve the flow characteristics of a material during its processing. They operate by reducing the melt viscosity or by dec
