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1、百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 主讲：主讲：刘刘芳芳主讲：主讲： 刘刘 芳芳主讲：刘主讲：刘芳芳百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 概论概论塑料加工助剂塑料加工助剂橡胶加工助剂橡胶加工助剂纤维加工助剂纤维加工助剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 高分子高分子:相对分子质量在相对分子质量在104以上的分子，大部分高以上的分子，大部分高分子是许多结构单元以共价键连接而成的聚合物。分子是许多结构单元以共价键连接而成的聚合物。天然
2、高分子：蛋白子、纤维素、淀粉、天然橡胶天然高分子：蛋白子、纤维素、淀粉、天然橡胶合成高分子：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。合成高分子：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。按来源按来源规则聚合物：规则聚合物：结构单元只有一种结构单元只有一种无规则聚合物：无规则聚合物：结构单元不止一种结构单元不止一种聚合物聚合物按材料来分：橡胶、塑料、纤维、玻璃、涂料、黏合剂等等按材料来分：橡胶、塑料、纤维、玻璃、涂料、黏合剂等等百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 影响高分子材料性能的主要因素影响高分子材料性能的主要因素内因内因构成高分子材料的基本成分，即高聚物本身的
3、结构状构成高分子材料的基本成分，即高聚物本身的结构状态及其组成配方。态及其组成配方。外因外因物理因素：光、热、高能辐射、电、机械应力物理因素：光、热、高能辐射、电、机械应力化学因素：重金属、水分、氧化学因素：重金属、水分、氧生物因素：细菌、霉菌生物因素：细菌、霉菌百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 以内制外以内制外改变材料性能，使材料适应和满足各个领域的需要。改变材料性能，使材料适应和满足各个领域的需要。助剂加入的作用助剂加入的作用助助剂剂广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、涂料等工广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、涂料等工业产品的生产和加工过
4、程，旨在改善其加工行业产品的生产和加工过程，旨在改善其加工行为或赋予制品某种特定功能的辅助化学品为或赋予制品某种特定功能的辅助化学品合成用助剂：合成用助剂：由单体制备聚合物的过程所涉及的各种辅助化学由单体制备聚合物的过程所涉及的各种辅助化学品。如分散剂、乳化剂、引发剂等。品。如分散剂、乳化剂、引发剂等。加工用助剂：加工用助剂：为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散在材料中，对材料结构无明显影响的少了化学物质。散在材料中，对材料结构无明显影响的少了化学物质。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助
5、剂 按化学结构分按化学结构分：无机物、小分子有机物、大分子有机物：无机物、小分子有机物、大分子有机物按功能分按功能分：物理机械性能改进剂：增塑剂、增韧剂、交联剂物理机械性能改进剂：增塑剂、增韧剂、交联剂表面性能改进剂：增粘剂表面性能改进剂：增粘剂合成用助剂：引发剂合成用助剂：引发剂改善加工性能助剂：脱膜剂改善加工性能助剂：脱膜剂其它：发泡剂、阻燃剂其它：发泡剂、阻燃剂助剂分类助剂分类百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 概论概论塑料加工助剂塑料加工助剂橡胶加工助剂橡胶加工助剂纤维加工助剂纤维加工助剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命
6、科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 常见塑料的品种和用途：常见塑料的品种和用途： 品品种种聚乙烯聚乙烯塑料塑料(PE)聚氯乙烯聚氯乙烯塑料塑料(PVC)聚苯乙烯聚苯乙烯塑料塑料(PS)尿素甲醛尿素甲醛塑料塑料用用途途纽扣，插座纽扣，插座等外壳等外壳电线的塑电线的塑料层料层灯饰外壳灯饰外壳塑料薄膜塑料薄膜百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 人们给聚四氟乙烯冠以人们给聚四氟乙烯冠以“塑料王塑料王”的美称。的美称。家庭主妇的福音家庭主妇的福音 一种特别的菜锅一种特别的菜锅不粘锅。不粘锅。易清洁的脱排油烟机，人们仅易清洁的脱排油烟机
7、，人们仅仅是在锅的内表面和脱排油烟仅是在锅的内表面和脱排油烟机的外表面多涂了一层氟树脂。机的外表面多涂了一层氟树脂。利用氟树脂优异的热性能、化利用氟树脂优异的热性能、化学性能、易清洁性能和无毒性学性能、易清洁性能和无毒性能，它还有最好的耐化学腐蚀能，它还有最好的耐化学腐蚀和耐老化的性能。和耐老化的性能。 聚四氟乙烯聚四氟乙烯作内衬的不粘锅作内衬的不粘锅百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 20002000年艾格年艾格黑格、艾伦黑格、艾伦马马克迪尔米德、白川英树荣获诺贝尔化克迪尔米德、白川英树荣获诺贝尔化学奖，向人们习以为常的学奖，向人们习以
8、为常的“观念观念”挑挑战，使塑料能像金属一样具有导电性。战，使塑料能像金属一样具有导电性。 导电塑料在抗静电添加剂、计算导电塑料在抗静电添加剂、计算机抗磁屏幕和智能窗等方面快速发展，机抗磁屏幕和智能窗等方面快速发展，应用前景广阔。应用前景广阔。导电的塑料导电的塑料百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 塑塑 料料在热及压力的作用下能进行塑化成型，制成一定在热及压力的作用下能进行塑化成型，制成一定形状且能满足某些用途的一类高分子材料。形状且能满足某些用途的一类高分子材料。选选择择BBE EC CDDAA配伍性耐久性适应性相容性用途性塑料主要成分
9、改塑料主要成分改性性天然树脂和合成天然树脂和合成树脂树脂。同时加入各。同时加入各种助剂以改善塑料种助剂以改善塑料的合成工艺性能，的合成工艺性能，制品使用性能等、制品使用性能等、降低成本等。选择降低成本等。选择助剂时，需要考虑助剂时，需要考虑5个因素：个因素：百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 塑料的常用助剂塑料的常用助剂增塑剂增塑剂稳定剂稳定剂阻燃剂阻燃剂润滑剂润滑剂抗静电剂抗静电剂着色剂着色剂发泡剂发泡剂11增塑剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 概念概念：凡添加到橡塑材料中能使
10、其：凡添加到橡塑材料中能使其玻璃化温度降低，塑性玻璃化温度降低，塑性增加增加，更易于加工的助剂即为增塑剂。，更易于加工的助剂即为增塑剂。特点特点：它们通常是：它们通常是高沸点高沸点, ,较难挥发较难挥发液体或低熔点固体，一液体或低熔点固体，一般不与橡塑材料发生化学反应。般不与橡塑材料发生化学反应。 分类分类：相溶性主增塑剂辅助增塑剂功能适用型专用型1分子结构单体型聚合型23化学结构酯环氧含氯4百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 理想增塑剂的要求理想增塑剂的要求增塑剂和聚合物增塑剂和聚合物有良好的相溶性有良好的相溶性塑化效率高塑化效率高低挥
11、发性低挥发性耐寒性好耐寒性好耐老化性好耐老化性好耐久性好耐久性好电结缘性好电结缘性好具有难燃性能具有难燃性能要求尽可能是无色、无臭、要求尽可能是无色、无臭、无味、无毒无味、无毒耐霉菌性好耐霉菌性好配置增塑剂糊的黏度稳定性好配置增塑剂糊的黏度稳定性好良好耐化学药品和耐污染性好良好耐化学药品和耐污染性好价格低廉价格低廉百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 增塑机理增塑机理高分子材料的增塑，是由于材料中高聚物分子链间聚高分子材料的增塑，是由于材料中高聚物分子链间聚集作用的削弱而造成的。集作用的削弱而造成的。增塑剂分子插入到聚合物分增塑剂分子插入到
12、聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链间的作用力，结果增子链之间，削弱了聚合物分子链间的作用力，结果增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶度，从而使聚合物塑性增加。结晶度，从而使聚合物塑性增加。有杂质易使增塑剂变色、发臭、出汗、黏度增加等。使有杂质易使增塑剂变色、发臭、出汗、黏度增加等。使用于塑料或橡胶中给性能带来不良影响。用于塑料或橡胶中给性能带来不良影响。主要杂质有：水分、酸分、重金属、无机物、着色物质、主要杂质有：水分、酸分、重金属、无机物、着色物质、低沸组分等。低沸组分等。增塑剂杂质对性能的影响增塑剂杂质对性能的影响百色学院化学
13、与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 增塑剂的主要品种增塑剂的主要品种苯二甲酸酯类苯二甲酸酯类这类是最重要且产量和这类是最重要且产量和用量最大的种类用量最大的种类，约占增塑剂总量的，约占增塑剂总量的80%85%，与其他增塑剂相比，这类增塑剂具有相溶性好且适用性广，化学性质稳与其他增塑剂相比，这类增塑剂具有相溶性好且适用性广，化学性质稳定，生产工艺简单，原料易得且成本较低的优点。属通用增塑剂，常被定，生产工艺简单，原料易得且成本较低的优点。属通用增塑剂，常被用做主增塑剂。用做主增塑剂。特点：特点：色泽浅色泽浅.毒性低毒性低.电性能好电性能好.发挥性小发挥
14、性小.气味少气味少.耐低温耐低温百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 常常见见的的邻邻苯苯二二甲甲酸酸酯酯类类增增塑塑剂剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 邻苯二甲酸二辛酯（邻苯二甲酸二辛酯（DOP）生产工艺）生产工艺反应式反应式:邻苯二甲酸酐与邻苯二甲酸酐与2-乙基己醇在硫酸催化下加压酯化而成。乙基己醇在硫酸催化下加压酯化而成。2CH3(CH2)3CH(C2H5)CH2OHH2SO4DOP是通用型增塑剂，主要用是通用型增塑剂，主要用于聚氯乙烯脂的加工、还可用于于聚氯乙烯脂的加工、还
15、可用于化地树脂、醋酸树脂、化地树脂、醋酸树脂、ABS树脂及树脂及橡胶等高聚物的加工，也可用于橡胶等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散剂等、造漆、染料、分散剂等、DOP增增塑的塑的PVC可用于制造人造革、农可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、电缆等。用薄膜、包装材料、电缆等。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 间歇法间歇法苯酐和辛醇以苯酐和辛醇以1:2(质量比质量比)在在0.25%0.3%硫酸催化下，在硫酸催化下，在150减压酯化减压酯化3h，同时加入总物料量，同时加入总物料量0.1%0.3%的活性炭。的活性炭。苯酐苯酐辛醇辛醇硫酸硫
16、酸活性炭活性炭冷凝冷凝酯化酯化中和中和水洗水洗脱醇脱醇压滤压滤成品成品醇水分离醇水分离水水辛醇辛醇纯碱液纯碱液 水水活性炭活性炭稀醇脱水稀醇脱水回收辛醇回收辛醇返回使用返回使用百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 连续法连续法苯酐和辛醇以苯酐和辛醇以1:1.6(质量比质量比)在硫酸催化下，低于或等于在硫酸催化下，低于或等于120，进行单酯化，进行单酯化。单酯液连续进入酯化塔，在。单酯液连续进入酯化塔，在130150，真空度，真空度93.3kpa下进行连续酯化。下进行连续酯化。单酯化单酯化苯酐苯酐辛醇辛醇硫酸硫酸连续酯化连续酯化酸性水洗酸性水
17、洗连续脱醇连续脱醇连续中和连续中和水洗水洗稀醇脱水稀醇脱水压滤压滤成品成品回收辛醇回收辛醇水水纯碱液纯碱液水水活性炭活性炭百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 2脂肪酸酯类脂肪酸酯类特点：多用低温增塑剂。它与聚氯乙烯的相容性较差，故只能特点：多用低温增塑剂。它与聚氯乙烯的相容性较差，故只能用做耐寒的副增塑剂，与邻苯二甲酸酯类并用。用做耐寒的副增塑剂，与邻苯二甲酸酯类并用。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 常见的脂肪酸酯类增塑剂常见的脂肪酸酯类增塑剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学
18、与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 用酯化法生产用酯化法生产DOADOA的工艺的工艺 辛醇辛醇己二酸己二酸硫酸硫酸酯化酯化稀醇稀醇压滤压滤成品成品回收辛醇回收辛醇水水纯碱液纯碱液中和中和水洗水洗本品为耐寒增塑剂，是聚氯乙烯、聚乙烯共聚物、聚苯乙烯、硝酸纤本品为耐寒增塑剂，是聚氯乙烯、聚乙烯共聚物、聚苯乙烯、硝酸纤维素、乙基纤维素和合成橡胶的典型耐寒增塑剂，增塑效率高，受热维素、乙基纤维素和合成橡胶的典型耐寒增塑剂，增塑效率高，受热变色小，可赋予制品良好的低温柔软性和耐光性。变色小，可赋予制品良好的低温柔软性和耐光性。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二
19、章 高分子加工助剂高分子加工助剂 它与大多数树脂都有它与大多数树脂都有良好的相容性良好的相容性并且有显著的阻并且有显著的阻燃性作用，即是增塑剂，又是阻燃剂，而且其挥发性燃性作用，即是增塑剂，又是阻燃剂，而且其挥发性较低，耐久性较好，但有毒且价格较贵。较低，耐久性较好，但有毒且价格较贵。特点：芳香族磷酸酯的低温性能差，而脂肪族磷酸酯特点：芳香族磷酸酯的低温性能差，而脂肪族磷酸酯的低温性能好，但热稳定性较差，而抽出性不如芳香的低温性能好，但热稳定性较差，而抽出性不如芳香族磷酸酯。族磷酸酯。 .磷酸酯磷酸酯磷酸酯的通式为：磷酸酯的通式为：百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章
20、高分子加工助剂高分子加工助剂 常见的磷酸酯类增塑剂常见的磷酸酯类增塑剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 例：磷酸三（例：磷酸三（2-乙基己）酯（乙基己）酯（OP）生产工艺流程。生产工艺流程。四氯化钛四氯化钛氮气氮气三氯氧磷三氯氧磷 酯化酯化减压酯化减压酯化置换置换冷却冷却2-乙基己酯乙基己酯 氯化氢氯化氢成品成品减压蒸馏减压蒸馏水洗水洗中和中和分解催化剂分解催化剂氯化钠氯化钠 磷酸三甲苯酯磷酸三甲苯酯（TCP）生产工艺）生产工艺热法（热法（POCl3法），脂肪醇和三氯氧磷在低温液相进行酯法），脂肪醇和三氯氧磷在低温液相进行酯化，用铝、镁
21、、钛或锡的氧化物作为催化剂。化，用铝、镁、钛或锡的氧化物作为催化剂。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 冷法（冷法（PCl3法），生产成本更低。混合甲酚三氯化磷于低法），生产成本更低。混合甲酚三氯化磷于低温下酯化，然后在温下酯化，然后在6070通入氯气，在通入氯气，在50下进行水解，下进行水解，在升温至在升温至80进行排酸、水洗、中和、蒸发，最后加压蒸进行排酸、水洗、中和、蒸发，最后加压蒸馏，截取馏，截取6070的馏分为成品的馏分为成品。混合甲酚混合甲酚PCl3酯化酯化水解水解中和中和成品成品水水Cl2通氯通氯水洗水洗水水NaOH蒸发蒸发
22、蒸馏蒸馏百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 柠檬酸脂类柠檬酸脂类：无毒，是产品的相对分子控制在：无毒，是产品的相对分子控制在400700之间之间,广泛用于纤维素树脂和乙烯基树脂的增塑剂。广泛用于纤维素树脂和乙烯基树脂的增塑剂。5.环氧脂类环氧脂类：耐候性耐候性.耐寒性较好，毒性较小，但耐挥发、耐溶耐寒性较好，毒性较小，但耐挥发、耐溶剂、抽出性等较差，除环氧化油以外的其它环氧增塑剂的抗迁移剂、抽出性等较差，除环氧化油以外的其它环氧增塑剂的抗迁移性较差性较差6聚酯类聚酯类：一般塑化效率都较低，黏度大，加工性和低温性都一般塑化效率都较低，黏度大
23、，加工性和低温性都不好，但挥发性低，迁移性小，耐油和耐肥皂水抽出，因此是很不好，但挥发性低，迁移性小，耐油和耐肥皂水抽出，因此是很好的耐久性增塑剂。好的耐久性增塑剂。7偏苯三酸酯偏苯三酸酯：挥发性低，迁移性小，耐抽出和耐久性类似于：挥发性低，迁移性小，耐抽出和耐久性类似于聚酯增塑剂，相容性、加工性和低温性类似于邻苯二甲酸脂类。聚酯增塑剂，相容性、加工性和低温性类似于邻苯二甲酸脂类。8.含氯增塑剂含氯增塑剂：氯化石蜡是目前广泛使用的含氯增塑剂，价格：氯化石蜡是目前广泛使用的含氯增塑剂，价格低，电性能优良，具有难燃性，相容性差，作为辅助增塑剂低，电性能优良，具有难燃性，相容性差，作为辅助增塑剂百色
24、学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 塑料的常用助剂塑料的常用助剂增塑剂增塑剂稳定剂稳定剂阻燃剂阻燃剂润滑剂润滑剂抗静电剂抗静电剂着色剂着色剂发泡剂发泡剂2稳定剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 加稳定剂的目的是防止材料老化。加稳定剂的目的是防止材料老化。引起老化影响最大的因素是引起老化影响最大的因素是光、氧和热光、氧和热。所以抑制或延缓其影响的最重要所以抑制或延缓其影响的最重要方式是添加光、氧方式是添加光、氧和热稳定剂。和热稳定剂。 注：高分子材料的老化注：高分子材料的老化高分子材料在
25、加工、贮存和使用过程中，其性能往往会发生变高分子材料在加工、贮存和使用过程中，其性能往往会发生变化而失去应用的价值。例如塑料的发黄、脆化与开裂现象；橡化而失去应用的价值。例如塑料的发黄、脆化与开裂现象；橡胶的发粘、硬化，龟裂及绝缘性能下降等现象；纤维制品的变胶的发粘、硬化，龟裂及绝缘性能下降等现象；纤维制品的变色、褪色、强度降低、断裂等现象。凡此种种现象称作高分子色、褪色、强度降低、断裂等现象。凡此种种现象称作高分子材料的材料的“劣化劣化”或或“老化老化”。 百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 1 1、抗氧剂、抗氧剂作用作用：由于高聚物氧
26、化是一种游离基连锁反应。：由于高聚物氧化是一种游离基连锁反应。抗氧剂可以抗氧剂可以捕获活性自由基，生成非活性自由基，从而是连锁反应终捕获活性自由基，生成非活性自由基，从而是连锁反应终止止，它还能分解氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物，生，它还能分解氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物，生成非自由基产物，从而中断连锁反应。成非自由基产物，从而中断连锁反应。抗氧剂的作用机理抗氧剂的作用机理链终止型抗氧剂的作用原理链终止型抗氧剂的作用原理预防型抗氧剂的作用机理预防型抗氧剂的作用机理百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 (1)(1)链终止型抗氧剂的作用原
27、理链终止型抗氧剂的作用原理 自由基捕获型自由基捕获型 电子给予型电子给予型 氢给予体型氢给予体型 三三. .抗氧剂的作用机理抗氧剂的作用机理百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 作用是除去自由基的来源、抑制或延缓引发反应。作用是除去自由基的来源、抑制或延缓引发反应。过氧化物分解剂过氧化物分解剂金属离子钝化剂金属离子钝化剂(2)(2)预防型抗氧剂的作用机理预防型抗氧剂的作用机理ROOH+R1SR2ROH+R1SOR2ROOH+R1SOR2ROH+R1SO2R2ROOH+(RO)3PROH+(RO)3P=O百色学院化学与生命科学系百色学院化学与
28、生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 典型产品典型产品：抗氧剂：抗氧剂264（BHT264）2.6-二叔丁基二叔丁基-4-甲酚甲酚2.4-酚、甲醛、硫酸、石油苯酸钠和酚、甲醛、硫酸、石油苯酸钠和#200溶剂油溶剂油缩合缩合酸碱中和酸碱中和过滤过滤水洗水洗干燥干燥成品成品特点特点：挥发性小、不着色、不污染、不喷霜等优点。：挥发性小、不着色、不污染、不喷霜等优点。可作工程塑料的抗氧剂以及天然合成橡胶的防老剂。可作工程塑料的抗氧剂以及天然合成橡胶的防老剂。 百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 2 2、热稳定剂、热稳定剂塑料材料在
29、成型加工中因摩擦、剪切等生热作用以及使塑料材料在成型加工中因摩擦、剪切等生热作用以及使用过程中因光照射而受热等外界条件作用而发生降解，用过程中因光照射而受热等外界条件作用而发生降解，从而使制品性能变坏甚至失去使用价值，为了抑制这些从而使制品性能变坏甚至失去使用价值，为了抑制这些作用须添加热稳定剂。作用须添加热稳定剂。主要用于主要用于：PVC、氯乙烯共聚物氯乙烯共聚物功能功能：1.终止脱氯化氢反应终止脱氯化氢反应2.抑制脱氯化氢反应抑制脱氯化氢反应3.消除与减缓制品变色消除与减缓制品变色4.防止氧化防止氧化5.清除杂志清除杂志有五类有五类：金属皂类、铅盐类、有机锡类、有机辅助热稳：金属皂类、铅盐
30、类、有机锡类、有机辅助热稳定剂和液体复合稳定剂定剂和液体复合稳定剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 不不同同种种类类热热稳稳定定剂剂的的特特点点百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 3、光稳定剂、光稳定剂光老化中最主要的是紫外线。光老化中最主要的是紫外线。光稳定剂应具备光稳定剂应具备条件条件：（1）能强烈吸收）能强烈吸收290400nm波长范围的紫外光波长范围的紫外光（2）与橡塑材料及其添加剂的相容性好）与橡塑材料及其添加剂的相容性好（3）具有良好的光稳定剂）具有良好的光稳定剂（4）
31、化学稳定性好）化学稳定性好（5）热稳定性良好热稳定性良好（6）不污染制品不污染制品 （7）无毒或低毒）无毒或低毒（8）耐抽出、耐水解性能优良、价格低廉耐抽出、耐水解性能优良、价格低廉百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 不不同同种种类类的的光光稳稳定定剂剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 塑料的常用助剂塑料的常用助剂增塑剂增塑剂稳定剂稳定剂阻燃剂阻燃剂润滑剂润滑剂抗静电剂抗静电剂着色剂着色剂发泡剂发泡剂3阻燃剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助
32、剂高分子加工助剂 能够能够增加增加塑料等高分子材料制品塑料等高分子材料制品耐燃性耐燃性的物质即阻燃剂。的物质即阻燃剂。 阻燃剂阻燃剂阻阻燃燃剂剂作作用用机机理理作用作用机理机理覆盖隔离效应吸热效应转移效应抑制，协同效应稀释效应百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 阻燃剂的分类阻燃剂的分类（1 1）按化合物的种类分类）按化合物的种类分类阻阻 燃燃 剂剂 有有 机机 阻阻 燃燃 剂剂 无无 机机 阻阻 燃燃 剂剂 磷磷系系磷磷+ + 氮氮系系磷磷+ + 卤卤素素系系氮氮系系卤卤素素系系其其它它硼硼化化合合物物三三氧氧化化二二锑锑氢氢氧氧化化铝铝
33、其其它它 百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 阻阻 燃燃 剂剂 添添 加加 型型反反 应应 型型有机阻有机阻燃剂燃剂 无机阻无机阻燃剂燃剂 乙烯乙烯基衍基衍生物生物 含氯化含氯化合物合物 含羟基含羟基化合物化合物 含环氧基含环氧基化合物化合物 添添加加型型阻阻燃燃剂剂: : 是是在在聚聚合合物物加加工工过过程程中中，加加入入具具有有阻阻燃燃作作用用的的液液体体或或固固体体的的阻燃剂。阻燃剂。反反应应型型阻阻燃燃剂剂: : 是是在在聚聚合合物物制制备备过过程程中中作作为为单单体体之之一一通通过过化化学学反反应应使使它它们们成成为聚合物分子链
34、的一部分。它对聚合物使用性能影响小，阻燃性持久。为聚合物分子链的一部分。它对聚合物使用性能影响小，阻燃性持久。（2）按使用方法分类）按使用方法分类百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 塑料的常用助剂塑料的常用助剂增塑剂增塑剂稳定剂稳定剂阻燃剂阻燃剂润滑剂润滑剂抗静电剂抗静电剂着色剂着色剂发泡剂发泡剂4润滑剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 定义：定义：定义：定义： 为改善塑料熔体流动性能，减少或避免为改善塑料熔体流动性能，减少或避免为改善塑料熔体流动性能，减少或避免为改善塑料熔体流动
35、性能，减少或避免熔体对设备的摩擦和粘附以及改进制品表面光熔体对设备的摩擦和粘附以及改进制品表面光熔体对设备的摩擦和粘附以及改进制品表面光熔体对设备的摩擦和粘附以及改进制品表面光洁度等而加入的助剂称为润滑剂。洁度等而加入的助剂称为润滑剂。洁度等而加入的助剂称为润滑剂。洁度等而加入的助剂称为润滑剂。润滑剂润滑剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 注：有不少润滑剂兼具内润滑与外润滑两种作用。如：金属皂、注：有不少润滑剂兼具内润滑与外润滑两种作用。如：金属皂、脂肪酸（脂肪酸（C18C28）。硬脂酸钙：）。硬脂酸钙：C17H35COOCa0C0C1
36、7H35分类按按作作用用机机理理分分 百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 按按化化学学结结构构分分 百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 塑料的常用助剂塑料的常用助剂增塑剂增塑剂稳定剂稳定剂阻燃剂阻燃剂润滑剂润滑剂抗静电剂抗静电剂着色剂着色剂发泡剂发泡剂5抗静电剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 是添加在树脂或涂附在塑料制品和合成纤维表面是添加在树脂或涂附在塑料制品和合成纤维表面以以防止防止高分子材料的高分子材料的静电危害静电危
37、害的一类助剂。抗静的一类助剂。抗静电剂大多属表面活性剂，如聚醚、季铵盐、磺酸、电剂大多属表面活性剂，如聚醚、季铵盐、磺酸、甜菜碱等高分子型永久抗静电剂。甜菜碱等高分子型永久抗静电剂。抗静电剂抗静电剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 抗静电剂分子的结构可用抗静电剂分子的结构可用R-Y-X通式表示，式中，通式表示，式中，R为为亲油基；亲油基；X为亲水基；为亲水基；Y为连接基。上述通式中，亲水性为连接基。上述通式中，亲水性基团显示出极性，亲油基团显示出非极性。吸湿机理认为，基团显示出极性，亲油基团显示出非极性。吸湿机理认为，抗静电剂分子中的亲
38、水基在涂层固化过程中往往会排列于抗静电剂分子中的亲水基在涂层固化过程中往往会排列于外侧，亲水基伸向大气，亲油基（亲高分子）插入大分子外侧，亲水基伸向大气，亲油基（亲高分子）插入大分子层，因此可以吸收空气中的水分，形成肉眼观察不到的层，因此可以吸收空气中的水分，形成肉眼观察不到的“水膜水膜”。这样的。这样的“水膜水膜”又为离子型表面活性剂提供了电又为离子型表面活性剂提供了电离条件，不仅能形成含水导电层，也为离子导电创造了有离条件，不仅能形成含水导电层，也为离子导电创造了有利条件。这层利条件。这层“水膜水膜”构筑了一条导电通道，使涂层表面构筑了一条导电通道，使涂层表面电阻降低，泄漏和释放静电荷。有
39、些学者认为抗静电剂主电阻降低，泄漏和释放静电荷。有些学者认为抗静电剂主要起润滑作用。抗静电剂的润滑作用减少了表面磨擦，降要起润滑作用。抗静电剂的润滑作用减少了表面磨擦，降低了摩擦系数，在一定程度上抑制了静电荷的产生。低了摩擦系数，在一定程度上抑制了静电荷的产生。抗静电机理抗静电机理百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 主要用作纺织主要用作纺织品和化纤油剂、品和化纤油剂、整理剂使用，作整理剂使用，作为聚合物抗静电为聚合物抗静电剂应用作多的当剂应用作多的当属烷基磺酸盐类属烷基磺酸盐类化合物。化合物。一般含有长碳链的一般含有长碳链的阳离子，极性高
40、，阳离子，极性高，抗静电效果好，对抗静电效果好，对各种聚合物具有较各种聚合物具有较强的附着力，但热强的附着力，但热稳定性差。稳定性差。抗静电效能虽然抗静电效能虽然不如离子型抗静不如离子型抗静电剂，但具有良电剂，但具有良好的热稳定性，好的热稳定性，毒性低的优点毒性低的优点阴离子型阴离子型抗静电剂抗静电剂阳离子型阳离子型抗静电剂抗静电剂非离子型非离子型抗静电剂抗静电剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 塑料的常用助剂塑料的常用助剂增塑剂增塑剂稳定剂稳定剂阻燃剂阻燃剂润滑剂润滑剂抗静电剂抗静电剂着色剂着色剂发泡剂发泡剂6着色剂百色学院化学与生命
41、科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 有无机颜料和有机颜料，各有优缺点。有无机颜料和有机颜料，各有优缺点。无机颜料无机颜料：金属氧化物、硫化物、硫酸盐、钼酸盐等盐：金属氧化物、硫化物、硫酸盐、钼酸盐等盐类以及碳黑，其共同特点是有较好的耐热性、耐光性类以及碳黑，其共同特点是有较好的耐热性、耐光性以及无迁移性，遮盖力较强。以及无迁移性，遮盖力较强。缺点缺点：透明性、色泽鲜：透明性、色泽鲜艳性和着色力较差。艳性和着色力较差。 有机颜料有机颜料：优点色泽鲜艳性、透明性好、着色力强、分：优点色泽鲜艳性、透明性好、着色力强、分散性好和耐迁移性好。常有的品种有：酞青蓝、偶
42、氮散性好和耐迁移性好。常有的品种有：酞青蓝、偶氮类、喹丫啶酮类等。类、喹丫啶酮类等。着色剂着色剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 着色剂的基本性能要有着色剂的基本性能要有八方面八方面：着色力大、遮盖力强、分散性好、耐热性好、耐着色力大、遮盖力强、分散性好、耐热性好、耐候性好、无迁移性、化学性质稳定、毒性低。候性好、无迁移性、化学性质稳定、毒性低。制法制法：橡塑材料中大多采用色母粒着色：橡塑材料中大多采用色母粒着色 工艺，工艺，各种着色剂均可制成色母粒。各种着色剂均可制成色母粒。色母粒的色母粒的生产工艺生产工艺主要有二种：干混主要有二种：
43、干混- -熔体剪切熔体剪切法和液体介质法和液体介质- -熔体剪切法熔体剪切法百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 塑料的常用助剂塑料的常用助剂增塑剂增塑剂稳定剂稳定剂阻燃剂阻燃剂润滑剂润滑剂抗静电剂抗静电剂着色剂着色剂发泡剂发泡剂6发泡剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 是一类能使处于一定黏度范围内的液态和塑料状态的是一类能使处于一定黏度范围内的液态和塑料状态的橡胶、塑料形成微孔结构的物质，它们可以是固体、橡胶、塑料形成微孔结构的物质，它们可以是固体、液体或气体。液体或气体。在发泡过
44、程中根据气孔产生的方式不同，发泡剂又可在发泡过程中根据气孔产生的方式不同，发泡剂又可以分为以分为物理发泡和化学发泡剂物理发泡和化学发泡剂二类。二类。物理发泡剂物理发泡剂在发泡过程中依靠本身物理状态的变化产在发泡过程中依靠本身物理状态的变化产生气孔；生气孔；化学发泡剂化学发泡剂在发泡过程中，因发生化学变化在发泡过程中，因发生化学变化而分解产生一种或多种气体，使聚合物发泡。而分解产生一种或多种气体，使聚合物发泡。按化学结构可将常用发泡剂分为三类：按化学结构可将常用发泡剂分为三类：亚硝酸类、磺酸肼类、偶氨类。亚硝酸类、磺酸肼类、偶氨类。发泡剂发泡剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二
45、章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 理想的发泡剂应具备以下九个条件：理想的发泡剂应具备以下九个条件：1、释放气体的时间短，其速度可以调节。、释放气体的时间短，其速度可以调节。2、分解温度可以调节。、分解温度可以调节。3、气泡小且分布均匀。、气泡小且分布均匀。4、发气量大而稳定。、发气量大而稳定。5、分解时放热少。、分解时放热少。6、不污染树脂，无残存臭味。、不污染树脂，无残存臭味。7、贮存性好。、贮存性好。8、对硫化和交联无影响。、对硫化和交联无影响。9、无毒无害。、无毒无害。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 概论概论塑料加工助剂塑
46、料加工助剂橡胶加工助剂橡胶加工助剂纤维加工助剂纤维加工助剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 橡胶的加工工艺过程橡胶的加工工艺过程生胶的烘干和切胶生胶的烘干和切胶塑炼（高温、低温）塑炼（高温、低温）混炼混炼冷却停放冷却停放半成品成型加工过程半成品成型加工过程硫化硫化成品（修边）成品（修边）合格入库合格入库检验（力学性能）检验（力学性能） 百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 1 1 1 1、生胶的塑炼、生胶的塑炼、生胶的塑炼、生胶的塑炼 定义：通过热、氧、机械力或某些化学试剂的作用定义
47、：通过热、氧、机械力或某些化学试剂的作用 使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软的可塑使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软的可塑 性状态的过程。性状态的过程。 目的：目的： 降低生胶的弹性，增加可塑性，获得适当的降低生胶的弹性，增加可塑性，获得适当的 流动性。流动性。 本质：本质： 橡胶分子链断链，降低生胶分子量。橡胶分子链断链，降低生胶分子量。橡胶的塑炼橡胶的塑炼百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 橡胶的塑炼橡胶的塑炼 2 2、原材料处理、原材料处理 物料的检验物料的检验 烘胶与切胶（破胶）烘胶与切胶（破胶） 烘胶：解除生胶结晶，降低生胶强度烘胶
48、：解除生胶结晶，降低生胶强度 （在烘房进行：（在烘房进行：T=50T=507070，t=t=数十小时）数十小时） 切胶：将从烘房取出的生胶用切胶机切成切胶：将从烘房取出的生胶用切胶机切成10Kg10Kg 左右的小块，便于塑炼左右的小块，便于塑炼 破胶：在辊筒短而粗的破胶机上进行，以提高破胶：在辊筒短而粗的破胶机上进行，以提高 塑炼效率，塑炼效率，e=2e=23mm3mm，T T4545 配合剂筛分与研磨配合剂筛分与研磨百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 1 1 1 1、开炼机混炼：包辊、吃粉、翻捣、出片、开炼机混炼：包辊、吃粉、翻捣、出片
49、、开炼机混炼：包辊、吃粉、翻捣、出片、开炼机混炼：包辊、吃粉、翻捣、出片 在橡胶中逐步添加配合剂在橡胶中逐步添加配合剂 2 2 2 2、密炼机混炼：润湿、分散、捏炼、出片、密炼机混炼：润湿、分散、捏炼、出片、密炼机混炼：润湿、分散、捏炼、出片、密炼机混炼：润湿、分散、捏炼、出片 先加入先加入软化剂和软化剂和粉末状粉末状填充剂填充剂进行第一阶段的粗混炼，进行第一阶段的粗混炼，胶料胶料经冷经冷却和放置一定时间后，再加却和放置一定时间后，再加硫黄硫黄和和促进剂促进剂进行第二段混炼进行第二段混炼。u橡胶的混炼橡胶的混炼混炼是用混炼是用混炼是用混炼是用炼胶机炼胶机炼胶机炼胶机将将将将生胶生胶生胶生胶或塑
50、炼生胶与配合剂炼成或塑炼生胶与配合剂炼成或塑炼生胶与配合剂炼成或塑炼生胶与配合剂炼成混炼混炼混炼混炼胶胶胶胶的工艺的工艺的工艺的工艺, ,是是是是橡胶橡胶橡胶橡胶加工最重要的生产加工最重要的生产加工最重要的生产加工最重要的生产工艺工艺工艺工艺。混炼要求配合剂。混炼要求配合剂均匀分散于生胶中，形成胶态分散体，以使均匀分散于生胶中，形成胶态分散体，以使硫化胶硫化胶具有最具有最佳性能。同时对混炼胶料的佳性能。同时对混炼胶料的可塑度可塑度也有一定要求，使之能也有一定要求，使之能符合后工序的要求。符合后工序的要求。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂
51、 百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 增黏剂增黏剂防老剂防老剂防焦剂防焦剂硫化剂硫化剂促进剂促进剂活性剂活性剂橡胶的常用助剂橡胶的常用助剂1硫硫化化剂剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 硫化体系硫化体系在橡胶工业中，除某些热塑性橡胶外，天然橡胶和各在橡胶工业中，除某些热塑性橡胶外，天然橡胶和各在橡胶工业中，除某些热塑性橡胶外，天然橡胶和各在橡胶工业中，除某些热塑性橡胶外，天然橡胶和各种合成橡胶几乎都需要进行种合成橡胶几乎都需要进行种合成橡胶几乎都需要进行种合成橡胶几乎都需要进行“
52、“硫化硫化硫化硫化” ”。所谓硫化，实际。所谓硫化，实际。所谓硫化，实际。所谓硫化，实际上就是将橡胶分子进行交联使它由线型结构转变为体型上就是将橡胶分子进行交联使它由线型结构转变为体型上就是将橡胶分子进行交联使它由线型结构转变为体型上就是将橡胶分子进行交联使它由线型结构转变为体型结构，使其具有良好的弹性和其他许多优异性能的过程。结构，使其具有良好的弹性和其他许多优异性能的过程。结构，使其具有良好的弹性和其他许多优异性能的过程。结构，使其具有良好的弹性和其他许多优异性能的过程。硫化一词的来源，是因为在橡胶工业中，最早使用的交硫化一词的来源，是因为在橡胶工业中，最早使用的交硫化一词的来源，是因为在
53、橡胶工业中，最早使用的交硫化一词的来源，是因为在橡胶工业中，最早使用的交联剂是硫磺。现在虽然已有许多其他交联剂应用于橡胶，联剂是硫磺。现在虽然已有许多其他交联剂应用于橡胶，联剂是硫磺。现在虽然已有许多其他交联剂应用于橡胶，联剂是硫磺。现在虽然已有许多其他交联剂应用于橡胶，但还是沿用这个名称，即橡胶分子的交联，还是叫硫化，但还是沿用这个名称，即橡胶分子的交联，还是叫硫化，但还是沿用这个名称，即橡胶分子的交联，还是叫硫化，但还是沿用这个名称，即橡胶分子的交联，还是叫硫化，所使用的交联剂也就叫所使用的交联剂也就叫所使用的交联剂也就叫所使用的交联剂也就叫“ “硫化剂硫化剂硫化剂硫化剂” ”。百色学院化
54、学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 从二次世界大战前夕至今，橡胶的硫化已经从二次世界大战前夕至今，橡胶的硫化已经从二次世界大战前夕至今，橡胶的硫化已经从二次世界大战前夕至今，橡胶的硫化已经不是某一个助剂所能完成的，而是形成了一个完不是某一个助剂所能完成的，而是形成了一个完不是某一个助剂所能完成的，而是形成了一个完不是某一个助剂所能完成的，而是形成了一个完整体系，统称为硫化体系，主要有整体系，统称为硫化体系，主要有整体系，统称为硫化体系，主要有整体系，统称为硫化体系，主要有硫化剂硫化剂硫化剂硫化剂、硫化硫化硫化硫化活性剂活性剂活性剂活性剂、硫化促进剂
55、硫化促进剂硫化促进剂硫化促进剂和和和和防焦剂防焦剂防焦剂防焦剂组成。组成。组成。组成。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 硫化剂是橡胶工业中一种最重要的助剂，硫化剂是橡胶工业中一种最重要的助剂，硫化剂是橡胶工业中一种最重要的助剂，硫化剂是橡胶工业中一种最重要的助剂，它主要对橡胶起交联作用，使其达到各种使用它主要对橡胶起交联作用，使其达到各种使用它主要对橡胶起交联作用，使其达到各种使用它主要对橡胶起交联作用，使其达到各种使用要求。硫化剂主要分为元素硫硫化机、硫给予要求。硫化剂主要分为元素硫硫化机、硫给予要求。硫化剂主要分为元素硫硫化机、硫给
56、予要求。硫化剂主要分为元素硫硫化机、硫给予体、有机过氧化物、醌的衍生物、多功能胺类体、有机过氧化物、醌的衍生物、多功能胺类体、有机过氧化物、醌的衍生物、多功能胺类体、有机过氧化物、醌的衍生物、多功能胺类硫化剂、树脂硫化剂等六类。硫化剂、树脂硫化剂等六类。硫化剂、树脂硫化剂等六类。硫化剂、树脂硫化剂等六类。（一）硫化剂（一）硫化剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 2. 2. 硫黄给予体类硫化剂：硫黄给予体类硫化剂：在硫化温度下能释放出活性硫的含硫化合在硫化温度下能释放出活性硫的含硫化合物。橡胶工业中使用的硫黄硫化剂主要有秋兰姆化合物、含硫
57、吗啉物。橡胶工业中使用的硫黄硫化剂主要有秋兰姆化合物、含硫吗啉衍生物、多硫聚合物、烷基苯酚硫化物等。衍生物、多硫聚合物、烷基苯酚硫化物等。1.元素硫类硫化剂：元素硫类硫化剂：典型的代表物是硫磺，是橡胶中最近本最重要的硫化剂。典型的代表物是硫磺，是橡胶中最近本最重要的硫化剂。在橡胶工业中，特别市轮胎工业中占据主导地位。在橡胶工业中，特别市轮胎工业中占据主导地位。秋兰姆秋兰姆3.有机过氧化物类硫化剂：有机过氧化物类硫化剂：是一类分子内含有过氧基是一类分子内含有过氧基(-O-O-)的有机物硫的有机物硫化剂。化剂。 有机过氧化物的种类繁多，已商品化的就有有机过氧化物的种类繁多，已商品化的就有4050种
58、之多。种之多。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 5.胺类硫化剂：胺类硫化剂：胺类硫化剂主要是含有两个或两个以上氨胺类硫化剂主要是含有两个或两个以上氨(胺胺)基基的有机多胺化合物。具有机械强度大、的有机多胺化合物。具有机械强度大、压缩永久变形小、高温长期老化后仍压缩永久变形小、高温长期老化后仍能保持良好物理机械性能的特点。能保持良好物理机械性能的特点。4.4.醌的衍生物：醌的衍生物：主要为对苯二醌的衍生物，主要用于丁基胶的硫化。主要为对苯二醌的衍生物，主要用于丁基胶的硫化。 就丁基橡胶而言，醌类硫化剂的优点是易分散、硫化速度快、硫化就丁基
59、橡胶而言，醌类硫化剂的优点是易分散、硫化速度快、硫化胶的耐臭氧性和耐热性好，适用于制胶的耐臭氧性和耐热性好，适用于制 造电线电缆的绝缘层等；缺点则是易造电线电缆的绝缘层等；缺点则是易 焦烧。因此需与防焦剂配合使用。焦烧。因此需与防焦剂配合使用。 对醌二肟对醌二肟三亚乙基四胺三亚乙基四胺6.树脂类硫化剂树脂类硫化剂:主要是苯酚及其衍生物与甲醛的缩合物，具有如主要是苯酚及其衍生物与甲醛的缩合物，具有如下结构通式：下结构通式：百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 增黏剂增黏剂防老剂防老剂防焦剂防焦剂橡胶的常用助剂橡胶的常用助剂硫硫化化剂剂2促进促
60、进剂活剂活性剂性剂促进剂促进剂活性剂活性剂硫化剂硫化剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 1.定义定义在橡胶硫化过程中，与硫化剂并用可在橡胶硫化过程中，与硫化剂并用可缩短硫缩短硫化时间化时间，降低硫化温度降低硫化温度，减少硫化剂用量减少硫化剂用量并并提高提高橡胶的物理机械性能橡胶的物理机械性能的一类橡胶助剂。的一类橡胶助剂。例如，天然橡胶单独用例如，天然橡胶单独用3质量份硫黄硫化时，正硫化质量份硫黄硫化时，正硫化时间为时间为5h，并用，并用5质量份质量份ZnO后缩短为后缩短为4h，在并用，在并用1质量份质量份促进剂促进剂M (2-巯基苯并
61、噻唑巯基苯并噻唑)和和1质量份硬脂酸，则只需质量份硬脂酸，则只需2030min即可完成硫化，并且所制得的硫化剂性能大为即可完成硫化，并且所制得的硫化剂性能大为改进。改进。促进剂促进剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 现有的促进剂可分为：现有的促进剂可分为：二硫代氨基甲酸盐类二硫代氨基甲酸盐类、秋兰姆类秋兰姆类、噻唑噻唑类类、次磺酰胺类次磺酰胺类、胍类胍类、硫脲类硫脲类、黄原酸盐类黄原酸盐类、醛胺类醛胺类以及以及混混合促进剂类等合促进剂类等。基于促进剂的功能在于调节改善橡胶硫化过程，从橡胶硫化基于促进剂的功能在于调节改善橡胶硫化过程，从橡
62、胶硫化加工需要看，理想的促进剂应具备以下特性：加工需要看，理想的促进剂应具备以下特性：a.焦烧时间长焦烧时间长(以使硫化开始前的加工操作安全以使硫化开始前的加工操作安全)；b.硫化时间短硫化时间短(以有利于提高生产效率以有利于提高生产效率)；c.平坦硫化时间长，无硫化返原现象；平坦硫化时间长，无硫化返原现象；d.无毒、无污染性。无毒、无污染性。但是，直到目前尚未找到全部满足上述条件的促进剂，而且现有的促进但是，直到目前尚未找到全部满足上述条件的促进剂，而且现有的促进剂品种的性能各具特点。因此，有利于针对不同实际需要设计出合理的剂品种的性能各具特点。因此，有利于针对不同实际需要设计出合理的硫化助
63、剂体系，必须对各类促进剂的性能有所理解硫化助剂体系，必须对各类促进剂的性能有所理解百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 (1)(1)二硫代氨基甲酸盐类二硫代氨基甲酸盐类 二硫代氨基甲酸盐促进剂的结构通式为：二硫代氨基甲酸盐促进剂的结构通式为：式中，式中，R、R为各自可以为甲基、乙基、丁基、苯基等；为各自可以为甲基、乙基、丁基、苯基等；M为为n价价金属原子。其中，金属原子。其中，Zn盐应用最广泛，其次为盐应用最广泛，其次为Pb、Ca、Bi、Ni盐，盐，K和和Na盐多用于胶乳体系。盐多用于胶乳体系。 二硫代氨基甲酸盐类促进剂，大多数品种具有极强
64、的促进效果，二硫代氨基甲酸盐类促进剂，大多数品种具有极强的促进效果，硫化速度极快，属超速促进剂，通常用于常温或低热温度硫化。但是，硫化速度极快，属超速促进剂，通常用于常温或低热温度硫化。但是，在二烯类橡胶硫化中，焦烧严重，且平坦硫化时间短。在二烯类橡胶硫化中，焦烧严重，且平坦硫化时间短。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 品名品名代号代号结构结构性状性状二甲基二硫代二甲基二硫代氨基甲酸锌氨基甲酸锌促进剂促进剂PZ白色粉末白色粉末二乙基二硫代二乙基二硫代氨基甲酸锌氨基甲酸锌促进剂促进剂EZ白色粉末白色粉末二丁基二硫代二丁基二硫代氨基甲酸锌氨
65、基甲酸锌促进剂促进剂BZ白色或浅黄色白色或浅黄色粉末粉末乙基苯基二硫乙基苯基二硫代氨基甲酸锌代氨基甲酸锌促进剂促进剂PX白色或浅黄色白色或浅黄色粉末粉末常常用用的的二二硫硫代代氨氨基基甲甲酸酸盐盐百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 (2)黄原酸盐类黄原酸盐类分子中含有分子中含有-O-CS-SH基团的化合物称为黄原酸。基团的化合物称为黄原酸。黄原酸盐类促进剂包括结构通式如下的两类化合物：黄原酸盐类促进剂包括结构通式如下的两类化合物： 黄原酸盐类促进剂的主要品种见后页表：黄原酸盐类促进剂的主要品种见后页表：百色学院化学与生命科学系百色学院化学
66、与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 品名品名代号代号结构结构性状性状异丙基黄异丙基黄原酸锌原酸锌促进剂促进剂ZIP浅黄色浅黄色粉末粉末正丁基黄正丁基黄原酸锌原酸锌促进剂促进剂ZBX白色或淡白色或淡黄色粉末黄色粉末二正丁基二正丁基黄原酰基黄原酰基二硫化物二硫化物促进剂促进剂CPB琥珀色琥珀色液体液体 黄原酸盐类促进剂属超速促进剂，其促进作用甚至比二硫代氨基黄原酸盐类促进剂属超速促进剂，其促进作用甚至比二硫代氨基甲酸盐还快，但焦烧倾向大、硫化平坦时间短、贮存稳定性差。因此甲酸盐还快，但焦烧倾向大、硫化平坦时间短、贮存稳定性差。因此现在一般只用于胶乳胶料和低温硫化胶浆。现在一般只
67、用于胶乳胶料和低温硫化胶浆。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 (3)秋兰姆类秋兰姆类秋兰姆类促进剂的结构通式为：秋兰姆类促进剂的结构通式为： 秋兰姆类促进剂的硫化促进效果不及二硫代氨基甲酸盐，但仍属超秋兰姆类促进剂的硫化促进效果不及二硫代氨基甲酸盐，但仍属超速促进剂。适宜使用秋兰姆促进剂的橡胶主要是天然橡胶、丁苯橡胶、速促进剂。适宜使用秋兰姆促进剂的橡胶主要是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶和异戊橡胶。但对高不饱和合成橡胶，如丁基橡胶丁腈橡胶、顺丁橡胶和异戊橡胶。但对高不饱和合成橡胶，如丁基橡胶和三元乙丙橡胶，秋兰姆促进剂也有良好
68、的促进作用。和三元乙丙橡胶，秋兰姆促进剂也有良好的促进作用。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 常常用用的的秋秋兰兰姆姆类类促促进进剂剂品名品名代号代号结构结构性状性状二硫化四甲基二硫化四甲基秋兰姆秋兰姆促进剂促进剂TMTD白色粉末白色粉末二硫化四乙基二硫化四乙基秋兰姆秋兰姆促进剂促进剂TETD白色粉末白色粉末一硫化四甲基一硫化四甲基秋兰姆秋兰姆促进剂促进剂TMTM黄色粉末黄色粉末四硫化四甲基四硫化四甲基秋兰姆秋兰姆促进剂促进剂TMTT灰黄色粉末灰黄色粉末二硫化二甲基二硫化二甲基二苯基秋兰姆二苯基秋兰姆促进剂促进剂DDTD灰白色粉末灰白色
69、粉末百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 (4)噻唑类噻唑类噻唑类促进剂的结构通式为：噻唑类促进剂的结构通式为：R为脂肪基的品种很少，也不常用。绝大多数噻唑类促进剂是为脂肪基的品种很少，也不常用。绝大多数噻唑类促进剂是R为苯为苯基的化合物，其母体是促进剂基的化合物，其母体是促进剂M。 噻唑类促进剂适用于天然橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、异戊橡噻唑类促进剂适用于天然橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和三元乙丙橡胶等。胶和三元乙丙橡胶等。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 品名品名代号代号结构
70、结构性状性状2-巯基苯并巯基苯并噻唑噻唑促进剂促进剂M白色粉末白色粉末2-巯基苯并巯基苯并噻唑锌盐噻唑锌盐促进剂促进剂MZ白色粉末白色粉末二硫化二苯二硫化二苯并噻唑并噻唑促进剂促进剂DM黄色粉末黄色粉末 噻唑类促进剂的活性比二硫代氨基甲酸盐和秋兰姆类促进剂低，噻唑类促进剂的活性比二硫代氨基甲酸盐和秋兰姆类促进剂低，硫化速度较慢，但抗焦烧性能较好，硫化剂性能优良，因此应用较硫化速度较慢，但抗焦烧性能较好，硫化剂性能优良，因此应用较广。广。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 (5)次磺酰胺类次磺酰胺类有机次磺酰胺是指含有有机次磺酰胺是指含有-
71、SNH2基团的化合物。次磺酰胺类促进基团的化合物。次磺酰胺类促进剂的结构通式为：剂的结构通式为：由于次磺酰胺类促进剂都是由于次磺酰胺类促进剂都是2-巯基苯并噻唑的衍生物，因此巯基苯并噻唑的衍生物，因此以往将其归入噻唑类促进剂。但是，由于其具有一般噻唑类促进以往将其归入噻唑类促进剂。但是，由于其具有一般噻唑类促进剂所没有的硫化特性，加之近年来品种数量增加，固现在多将其剂所没有的硫化特性，加之近年来品种数量增加，固现在多将其单列一类。单列一类。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 (6)胍类胍类胍类促进剂的结构通式为：胍类促进剂的结构通式为：品
72、名品名代号代号结构结构性状性状二苯胍二苯胍促进剂促进剂DPG白色粉末白色粉末二邻甲苯胍二邻甲苯胍促进剂促进剂DOTG白色粉末白色粉末三苯胍三苯胍促进剂促进剂TPG白色粉末白色粉末 主要品种见下表：主要品种见下表：百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 单独使用胍类促进剂时硫化起步较迟，操作安全性高，混炼单独使用胍类促进剂时硫化起步较迟，操作安全性高，混炼胶的贮存稳定性好，硫化胶硬度大、强度高。但由于胶料中形成胶的贮存稳定性好，硫化胶硬度大、强度高。但由于胶料中形成大量多硫键，因此耐老化性能差，易发生龟裂及压缩变形。大量多硫键，因此耐老化性能差
73、，易发生龟裂及压缩变形。目前，胍类促进剂一般用作第二促进剂。目前，胍类促进剂一般用作第二促进剂。(7)醛胺类醛胺类是由脂肪族醛和氨或胺缩合而成的产品。总的来说是较弱的，是由脂肪族醛和氨或胺缩合而成的产品。总的来说是较弱的，常作为第二促进剂用于厚壁制品常作为第二促进剂用于厚壁制品百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 概述概述能增进硫化促进剂活性，使其硫化促进效力得以充分发挥的能增进硫化促进剂活性，使其硫化促进效力得以充分发挥的物质，称为物质，称为“硫化活性剂硫化活性剂”，简称，简称“活性剂活性剂”。已开发的硫化活性剂可分为无机活性剂和有机活性
74、剂两类。已开发的硫化活性剂可分为无机活性剂和有机活性剂两类。1.无机活性剂无机活性剂无机活性剂主要是金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐等，主要无机活性剂主要是金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐等，主要品种见后页表。其中，品种见后页表。其中，ZnO是最重要、用量最大的无机活性剂。是最重要、用量最大的无机活性剂。活性剂活性剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 品名品名分子式分子式外观性状外观性状品名品名分子式分子式外观性状外观性状氧化锌氧化锌ZnO白色粉末白色粉末一氧化铅一氧化铅PbO黄色粉末黄色粉末碳酸锌碳酸锌ZnCO3白色粉末白色粉末 四氧化三铅四氧
75、化三铅Pb3O4橙红色粉末橙红色粉末氧化镁氧化镁MgO白色粉末白色粉末碱式碳酸铅碱式碳酸铅Pb(OH)22PbCO3白色粉末白色粉末碳酸镁碳酸镁MgCO3白色粉末白色粉末氧化钙氧化钙CaO白色粉末白色粉末氧化镉氧化镉CdO红棕色粉末红棕色粉末氢氧化钙氢氧化钙Ca(OH)2白色粉末白色粉末氯化亚锡氯化亚锡SnCl2白色结晶白色结晶ZnO活性剂用途广泛，可用于天然橡胶、合成橡胶和胶乳，对噻活性剂用途广泛，可用于天然橡胶、合成橡胶和胶乳，对噻唑类、次磺酰胺类、胍类、秋兰姆类促进剂均有活化作用。在通用橡唑类、次磺酰胺类、胍类、秋兰姆类促进剂均有活化作用。在通用橡胶中，胶中，ZnO常与硬脂酸并用。常与硬
76、脂酸并用。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 活性剂的作用机理比较复杂，至今还不十分清楚。在硫黄促进剂活性剂的作用机理比较复杂，至今还不十分清楚。在硫黄促进剂M(以以MSH表示表示)和和ZnO组成的橡胶组成的橡胶(以以RH表示表示)硫化体系中，硫化体系中，ZnO可可能是通过以下反应而起作用的：能是通过以下反应而起作用的：百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 橡胶交联前驱体橡胶交联前驱体()()通过下列反应使橡胶分子交联：通过下列反应使橡胶分子交联：百色学院化学与生命科学系百色学院化学与
77、生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 2.有机活性剂有机活性剂无机活性剂主要是脂肪酸、弱胺、皂类、多元醇和无机活性剂主要是脂肪酸、弱胺、皂类、多元醇和氨基醇等，主要品种为：硬脂酸、油酸、亚油酸、硬脂氨基醇等，主要品种为：硬脂酸、油酸、亚油酸、硬脂酸锌、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、二甘醇等。酸锌、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、二甘醇等。脂肪酸是较重要的有机活性剂，可以进一步提高脂肪酸是较重要的有机活性剂，可以进一步提高ZnO的活性。关于其作用机理，一般认为是脂肪酸可与的活性。关于其作用机理，一般认为是脂肪酸可与ZnO反应生成在橡胶中溶解性更好的脂肪酸锌，从而增反应生成在橡胶中溶解性
78、更好的脂肪酸锌，从而增强了对促进剂的活化作用。强了对促进剂的活化作用。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 增黏剂增黏剂防老剂防老剂防焦剂防焦剂硫化剂硫化剂橡胶的常用助剂橡胶的常用助剂促进剂促进剂活性剂活性剂3防防焦焦剂剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 定义：定义：能防止胶料在硫化前操作期间产生早起硫化，能防止胶料在硫化前操作期间产生早起硫化，同时又不影响促进剂在硫化温度下正常发挥作用的物质，同时又不影响促进剂在硫化温度下正常发挥作用的物质，称为称为“防焦剂防焦剂”，也可称为，也可
79、称为“硫化延缓剂硫化延缓剂”。已开发的防焦剂主要有：已开发的防焦剂主要有：有机酸有机酸类，如苯甲酸、水杨酸类，如苯甲酸、水杨酸(邻羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸)等。等。亚硝基化合物，如亚硝基化合物，如N-亚硝基二苯胺亚硝基二苯胺(防焦剂防焦剂NA)： 防焦剂防焦剂防焦剂防焦剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 硫代酰亚胺化合物，如硫代酰亚胺化合物，如N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(防焦剂防焦剂CTP)：在三类防焦剂中，硫代酰亚胺化合物类防焦剂应用最广泛。在三类防焦剂中，硫代酰亚胺化合物类防焦剂应用最广泛。防焦剂防焦剂CTP
80、可广泛应用于所有硫黄硫化橡胶，包括天然橡胶、丁可广泛应用于所有硫黄硫化橡胶，包括天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、三元乙丙橡胶等，对各种通用促进剂均有防焦烧效果。三元乙丙橡胶等，对各种通用促进剂均有防焦烧效果。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 而当而当CTP消耗完后，消耗完后，CBD又能分解释放出促进剂又能分解释放出促进剂M，因而又能，因而又能够促进橡胶硫化反应的进行。够促进橡胶硫化反应的进行。关于其作用机理，以对促进剂关于其作用机理，以对促进
81、剂M的防焦烧作用为例，一般认为，的防焦烧作用为例，一般认为，防焦剂防焦剂CTP能很快与促进剂能很快与促进剂M反应，减慢了促进剂反应，减慢了促进剂M与硫化剂的反应，与硫化剂的反应，从而延缓了硫化作用：从而延缓了硫化作用：百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 增黏剂增黏剂防老剂防老剂防焦剂防焦剂硫化剂硫化剂橡胶的常用助剂橡胶的常用助剂促进剂促进剂活性剂活性剂4增增黏黏剂剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 增黏剂增黏剂添加于橡胶、塑料或胶粘剂中，对被粘物体具有湿添加于橡胶、塑料或胶粘剂中，
82、对被粘物体具有湿润能力，通过表面扩张或内部扩散，能够在一定的温润能力，通过表面扩张或内部扩散，能够在一定的温度、压力、时间下产生高粘合性的物质称增黏剂。其度、压力、时间下产生高粘合性的物质称增黏剂。其主要作用如下主要作用如下(1)改善合成橡胶胶料的自粘性，提高其加工性能；改善合成橡胶胶料的自粘性，提高其加工性能；(2)提高橡胶胶粘剂的内聚力和对特种表面的粘接性，增提高橡胶胶粘剂的内聚力和对特种表面的粘接性，增加其耐热性及胶接保持时间；加其耐热性及胶接保持时间；(3)增加胶粘带用胶粘剂、热熔胶粘剂、印刷油墨等各种增加胶粘带用胶粘剂、热熔胶粘剂、印刷油墨等各种胶粘刘的粘附力。胶粘刘的粘附力。百色学
83、院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 （1）松香类树脂）松香类树脂（2）烷基酚醛类树脂）烷基酚醛类树脂（3）古马隆古马隆-茚树脂茚树脂（4）萜烯树脂萜烯树脂（5）石油树脂石油树脂橡胶用增黏剂橡胶用增黏剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 增黏剂增黏剂防老剂防老剂防焦剂防焦剂硫化剂硫化剂橡胶的常用助剂橡胶的常用助剂促进剂促进剂活性剂活性剂5防防老老剂剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 防老剂防老剂橡胶的老化是指生胶或橡胶制品在加工、贮存
84、或使橡胶的老化是指生胶或橡胶制品在加工、贮存或使橡胶的老化是指生胶或橡胶制品在加工、贮存或使橡胶的老化是指生胶或橡胶制品在加工、贮存或使用过程中，由于受热、光、氧用过程中，由于受热、光、氧用过程中，由于受热、光、氧用过程中，由于受热、光、氧 等外界因素的影响使其发等外界因素的影响使其发等外界因素的影响使其发等外界因素的影响使其发生物理或化学变化，使性能逐渐下降的现象。生物理或化学变化，使性能逐渐下降的现象。生物理或化学变化，使性能逐渐下降的现象。生物理或化学变化，使性能逐渐下降的现象。 防老剂正是为了阻止或延缓橡胶的老化速度，达到防老剂正是为了阻止或延缓橡胶的老化速度，达到防老剂正是为了阻止或
85、延缓橡胶的老化速度，达到防老剂正是为了阻止或延缓橡胶的老化速度，达到延长使用寿命而制造的。延长使用寿命而制造的。延长使用寿命而制造的。延长使用寿命而制造的。 百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 防老剂的种类繁多，作用各一。根据防老剂的主要作用防老剂的种类繁多，作用各一。根据防老剂的主要作用可以分为抗热氧老化防老剂、抗臭氧老化防老剂、有害金可以分为抗热氧老化防老剂、抗臭氧老化防老剂、有害金属离子作用抑制剂、抗疲劳防老剂、抗属离子作用抑制剂、抗疲劳防老剂、抗紫外线紫外线辐射防老剂辐射防老剂等，但是每一种防老剂作用往往不是某一种防老剂所专有。等
86、，但是每一种防老剂作用往往不是某一种防老剂所专有。大多数防老剂多少都具有上述作用只是程度不同而已。大多数防老剂多少都具有上述作用只是程度不同而已。主主要有如下几类：要有如下几类：1.胺类和羰基化合物防老剂胺类和羰基化合物防老剂2.芳香族仲胺类芳香族仲胺类3.酚类防老剂酚类防老剂4.其他防老剂其他防老剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 概论概论塑料加工助剂塑料加工助剂橡胶加工助剂橡胶加工助剂纤维加工助剂纤维加工助剂百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 纤维的分类与特征纤维的分类与特征
87、纤维是指柔韧、纤细，纤维是指柔韧、纤细，具有相当长度、强度、弹具有相当长度、强度、弹性和吸湿性的丝状物。大性和吸湿性的丝状物。大多数是不溶于水的有机高多数是不溶于水的有机高分子化合物，少数是无机分子化合物，少数是无机物。根据来源可以分为天物。根据来源可以分为天然纤维和化学纤维两大类。然纤维和化学纤维两大类。 纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维胶黏纤维胶黏纤维铜氨纤维铜氨纤维醋酸纤维醋酸纤维纤维素纤维纤维素纤维锦纶系列纤维锦纶系列纤维蛋白质纤维蛋白质纤维涤纶系列纤维涤纶系列纤维腈纶系列纤维腈纶系列纤维聚乙烯醇系列纤维聚乙烯醇系列纤维聚烯烃纤维聚烯烃纤维含氯纤维含氯纤维耐高温纤维耐高温纤维其
88、他纤维其他纤维百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 u成纤高聚物的特征成纤高聚物的特征高聚物的品种很多，但并不是所有高聚物都能用于纺丝，而是具有如下特征高聚物的品种很多，但并不是所有高聚物都能用于纺丝，而是具有如下特征的高聚物都能进行纺丝。的高聚物都能进行纺丝。成纤高聚物均为线型高分子成纤高聚物均为线型高分子 能沿纤维纵轴方向拉伸而有序排列。当纤维能沿纤维纵轴方向拉伸而有序排列。当纤维受到拉力时，大分子能同时承受作用力，使纤维具有较高的拉伸强度和适宜受到拉力时，大分子能同时承受作用力，使纤维具有较高的拉伸强度和适宜的延伸度及其他物理的延伸度
89、及其他物理- -力学性能。力学性能。成纤维高聚物具有适宜的相对分子质量成纤维高聚物具有适宜的相对分子质量线型高聚物分子链的长度对纤维的线型高聚物分子链的长度对纤维的物理物理- -力学性能影响很大，尤其是对纤维的机械强度、耐热性和溶解性的影响力学性能影响很大，尤其是对纤维的机械强度、耐热性和溶解性的影响更大。相对分子质量的高低均不好，高者不易加工，低者性能不好。常见的更大。相对分子质量的高低均不好，高者不易加工，低者性能不好。常见的主要成纤高聚物的相对分子质量如下表所示。主要成纤高聚物的相对分子质量如下表所示。主要成纤高聚物的相对分子质量主要成纤高聚物的相对分子质量高聚物高聚物相对分子质量相对分
90、子质量高聚物高聚物相对分子质量相对分子质量聚酰胺聚酰胺-6或或-66聚酯聚酯聚丙烯腈聚丙烯腈16000-2200016000-2000050000-80000聚乙烯醇聚乙烯醇全同聚丙烯全同聚丙烯60000-80000180000-300000百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 例子：例子：腈纶纤维腈纶纤维腈纶纤维学名聚丙烯腈纤维，是三大合成纤维之一。腈纶纤维学名聚丙烯腈纤维，是三大合成纤维之一。一般是以丙烯腈为主要单体（含量大于一般是以丙烯腈为主要单体（含量大于85%）与少量其）与少量其他单体共聚而得的。由于在外观、手感、弹性、保暖性他单
91、体共聚而得的。由于在外观、手感、弹性、保暖性等方面类似羊毛，所以有等方面类似羊毛，所以有“合成羊毛合成羊毛”之称。用途广泛，之称。用途广泛，原料丰富，发展速度很快。原料丰富，发展速度很快。丙烯腈的结构式为：丙烯腈的结构式为：CH2CHCN百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 投料配方：投料配方：以丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲叉丁二酸为单体，以丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲叉丁二酸为单体，以硫氰酸钠的水溶液为溶剂，单体按丙烯腈以硫氰酸钠的水溶液为溶剂，单体按丙烯腈 丙丙烯酸甲酸甲酯 甲叉丁二酸甲叉丁二酸91.7 7 1.3配比投料，配比投料，采用配方如下：
92、采用配方如下：单体（三元）单体（三元） 17%17% 浅色剂（二氧化硫脲）浅色剂（二氧化硫脲）0.75%0.75%偶氮二异丁腈偶氮二异丁腈 0.75%0.75% 溶剂（硫氰酸钠水溶液溶剂（硫氰酸钠水溶液80%-80.5%80%-80.5% 浓度浓度51%52%）调节剂（异丙醇）调节剂（异丙醇）1%1%3%3%以丙烯腈为主的共聚物溶液聚合生产工艺以丙烯腈为主的共聚物溶液聚合生产工艺工业生产中主要以丙烯酸酯为第工业生产中主要以丙烯酸酯为第二单体，用量二单体，用量5%10%就可以减少聚就可以减少聚丙烯腈分子间力，消除其脆性，从而可丙烯腈分子间力，消除其脆性，从而可纺制成具有适当弹性的合成纺制成具有适
93、当弹性的合成腈纶纤维。腈纶纤维。甲叉丁二酸为第三单体，用量很少，一甲叉丁二酸为第三单体，用量很少，一般是低于般是低于5%，主要是改进腈纶纤维的，主要是改进腈纶纤维的染色性能。染色性能。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 123467891012511121314151515AIBNTUD溶剂及溶剂及衣康酸衣康酸丙烯腈丙烯腈丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯异丙醇异丙醇聚合物溶液聚合物溶液将第三单体衣康酸与将第三单体衣康酸与4%的的NaOH配成配成13.5%的衣康酸钠溶液，并与偶氮二异丁腈、二氧化的衣康酸钠溶液，并与偶氮二异丁腈、二氧化硫脲混合后，送入混
94、合器与丙烯腈、丙烯酸甲酯进行混合，调节硫脲混合后，送入混合器与丙烯腈、丙烯酸甲酯进行混合，调节pH值为值为45。混合好的物料。混合好的物料与异丙醇一起经过滤器过滤，通过热交换器控制进料温度后，进行聚合釜，并根据工艺条件进与异丙醇一起经过滤器过滤，通过热交换器控制进料温度后，进行聚合釜，并根据工艺条件进行聚合。聚合后的浆液在两个脱单体塔内真空脱单体，真空度为行聚合。聚合后的浆液在两个脱单体塔内真空脱单体，真空度为0.091MPa。从混合器抽出一从混合器抽出一部分混合液冷却至部分混合液冷却至9送入喷淋冷凝器作为喷淋液使用，由两个脱单体塔出来的混合蒸汽被喷送入喷淋冷凝器作为喷淋液使用，由两个脱单体塔
95、出来的混合蒸汽被喷淋液冷凝成液体，一起返回到混合器循环使用。蒸汽被冷凝成液体，体积减小而形成真空，聚淋液冷凝成液体，一起返回到混合器循环使用。蒸汽被冷凝成液体，体积减小而形成真空，聚合物中最终单体含量小于合物中最终单体含量小于0.2%，可以直接送去纺丝。，可以直接送去纺丝。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 进料进料出料出料冷水冷水冷水冷水热水热水热水热水排污排污热水热水热水热水排污排污夹套夹套视镜视镜搅拌器搅拌器电动机电动机进料温度控制器进料温度控制器聚合釜聚合釜主要设备主要设备聚合釜示意图聚合釜示意图从混合器来的混合液，在进从混合器来
96、的混合液，在进入聚合釜前，先进入由分段加热入聚合釜前，先进入由分段加热器和冷凝器组成的进料温度控制器和冷凝器组成的进料温度控制器，下段用器，下段用1水冷却，上段用水冷却，上段用60热水加热，控制进料温度为热水加热，控制进料温度为1518。聚合采用满釜操作，。聚合采用满釜操作，物料从底部进入从上面出料。釜物料从底部进入从上面出料。釜的高径比为的高径比为2 11 1。用夹套调。用夹套调节聚合温度。一、三搅拌叶使聚节聚合温度。一、三搅拌叶使聚合液向下流动，第二搅拌叶使聚合液向下流动，第二搅拌叶使聚合液向上流动。合液向上流动。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂
97、高分子加工助剂 主要设备主要设备 脱单体塔示意图脱单体塔示意图 脱单体塔内有五层伞，脱单体塔内有五层伞，最上层起阻挡作用，防止进最上层起阻挡作用，防止进入物液直冲喷淋冷凝器或真入物液直冲喷淋冷凝器或真空管道。第二至第五层伞是空管道。第二至第五层伞是确保浆液在伞上成薄膜以增确保浆液在伞上成薄膜以增加蒸发面积，使浆液内的单加蒸发面积，使浆液内的单体和气体易于逸出。伞圆锥体和气体易于逸出。伞圆锥角一般为角一般为120度角。浆液进入度角。浆液进入脱单体塔时采用脱单体塔时采用.聚合釜来聚合釜来去单体喷去单体喷淋冷凝器淋冷凝器夹套夹套视镜视镜伞伞夹套用蒸汽夹套用蒸汽盘管加热盘管加热去浆液混合贮槽去浆液混合
98、贮槽聚合釜聚合釜百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 纤维加工助剂纤维加工助剂化纤油剂：化纤油剂：是纺丝、牵伸和后处理过程中，喷附在纤维表明是纺丝、牵伸和后处理过程中，喷附在纤维表明的化学助剂，提高纤维摩擦、集束和抗静电性的化学助剂，提高纤维摩擦、集束和抗静电性能，改善其牵伸、卷曲等加工性能。能，改善其牵伸、卷曲等加工性能。渗透剂：渗透剂：在纤维加工前处理和印染中，能够帮助需要渗透在纤维加工前处理和印染中，能够帮助需要渗透 的物质渗透到需要被渗透物质的化学品。的物质渗透到需要被渗透物质的化学品。 均染剂：均染剂：促使染料分子均匀分布在织物上
99、以保证印染质量。促使染料分子均匀分布在织物上以保证印染质量。柔软剂：柔软剂：使织物保持持久的滑爽、柔软，提高剪裁和缝制工使织物保持持久的滑爽、柔软，提高剪裁和缝制工序的效率，改善织物的穿着性。序的效率，改善织物的穿着性。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 高分子助剂使用的意义高分子助剂使用的意义作为原材料的助剂，其质量直接影响高分子制品最后的质量，作为原材料的助剂，其质量直接影响高分子制品最后的质量，有效含量的分析，功能的评价；有效含量的分析，功能的评价；假假RD造成制品性能下降：造成制品性能下降：某轮胎企业轮胎出库时龟裂，查证结果防老剂
100、某轮胎企业轮胎出库时龟裂，查证结果防老剂RD为假、为假、4010NA为半掺假，设计为半掺假，设计3份防老剂实则只有份防老剂实则只有0.75份。份。配合剂含量低造成产品喷霜配合剂含量低造成产品喷霜某休闲鞋生产企业，由于喷霜造某休闲鞋生产企业，由于喷霜造成成10万双鞋被商家退回。万双鞋被商家退回。百色学院化学与生命科学系百色学院化学与生命科学系第二章第二章 高分子加工助剂高分子加工助剂 树脂一般认为是树脂一般认为是植物组织植物组织的正常代谢产物或分泌物，由多的正常代谢产物或分泌物，由多种成分组成的混合物，通常为无种成分组成的混合物，通常为无定型固体，表面微有光泽，质硬定型固体，表面微有光泽，质硬而脆，少数为半固体。不溶于水，而脆，少数为半固体。不溶于水，也不吸水膨胀也不吸水膨胀, ,加热软化，最后加热软化，最后熔融，燃烧时有浓烟，并有特殊熔融，燃烧时有浓烟，并有特殊的香气或臭气。分为天然树脂和的香气或臭气。分为天然树脂和合成树脂两大类。合成树脂两大类。返回返回
