第2章高分子加工用助剂(1)

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第2章高分子加工用助剂概述2.1 概论：高分子(规则聚合物、无规聚合物) 天然高分子(蛋白质、纤维素、淀粉、天然橡 胶等);合成高分子(聚乙烯、聚丙烯、聚氯 乙烯等); 添加助剂目的：弥补高分子功能缺陷； 助剂分类：合成用助剂(乳化、引发、分散、 催化等);加工用助剂(增塑、增强、防老化 等)

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2.2 塑料加工用助剂

塑料添加助剂影响因素： 与各种树脂配合好；具有很好的相容性； 耐久性好；损失少(挥发、抽出、迁移); 对加工条件适应(高温不分解挥发、对设备不 腐蚀等); 制品用途的限制(气味、色泽、污染性、毒性、 绝缘性、耐候性、经济性等); 协同效应：助剂之间能够协同作用。

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增塑剂

定义：添加到聚合物中能够降低玻璃化温 度，塑性增加是其易于加工的物质。 一般性质：高沸点、难挥发固体或液体， 一般不与聚合物反应。 增塑作用：消弱分子间引力，增加分子链 移动，降低聚合物结晶性。 原理：润滑理论、凝胶理论、溶剂化理论 和极性理论等。 分类：主增塑剂、辅助增塑剂、增量剂。

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三种增塑剂解释：

主增塑剂：与聚合物相容性很好，能够进 入聚合物结晶区，不会渗出和喷霜，可单 独使用； 辅助增塑剂：与聚合物相溶性较差，只能 进入聚合物无定形区，不能单独使用，只 能配合主增塑剂使用。 增量剂：与聚合物相容性更差，起辅助作 用，但是价格低廉。

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增塑剂的基本要求

与聚合物相容性好； 增塑效率要高； 增塑剂耐久性要好； 其它要求：适应各种环境条件、绝缘性能、 毒性、色泽、气味等。 聚乙烯、聚丙烯可以不添加增塑剂；聚氯 乙烯必须添加才能制成软制品，而且是消 耗量最大的塑料品种。

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常用增塑剂(1):邻苯二甲酸酯类

产量用量最大的一种，占80%左右。 特点：主增塑剂、色浅、低毒、耐低温、 挥发小、气味小等。 主要有： DOP(邻苯二甲酸二辛酯) DBP(邻苯二甲酸二丁酯) DHP(邻苯二甲酸二庚酯) BBP(邻苯二甲酸苄基酯) DIDP(邻苯二甲酸异癸酯) DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)

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DOP生产反应：用苯酐、2-乙基己醇(辛醇), 硫酸催化减压酯化

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间歇法DOP生产流程

配比：苯酐1、辛醇2、硫酸0.25~0.3%、 条件：150℃、真空度93.3KPa 时间：3h

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连续法DOP生产流程

原料配比：苯酐1、辛酸1.6、硫酸0.5%; 条件：单酯化120℃,后酯化130~150℃ 真空度：93.3KPa

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DBP生产

反应：苯酐与正丁醇 流程：与DOP类似

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常用增塑剂(2):脂肪酸酯类

特点

:多用于低温增塑剂，但与聚氯乙烯 相容性差，只能做低温辅助增塑剂。 常用品种： DOA(己二酸二辛酯) DOZ(壬二酸二辛酯) DBS(癸二酸二丁酯) DOS(癸二酸二辛酯)

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DOA生产流程

酯化条件：酯化温度120~130℃、真空度 86.6~90.6KPa、时间2h 脱醇条件：150~160℃、真空度93.3KPa。 应用：无毒，可用于冷冻食品包装；低温性 能优良，可用于地膜、电线、户外水管等。

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常用增塑剂(3):磷酸酯类

特点：与聚氯乙烯相容性好；阻燃性好； 有毒；芳香族低温差，脂肪族低温性能好 但热稳定性差； 常见品种： TCP(磷酸三甲苯酯) TPP(磷酸三苯酯) TBP(磷酸三丁酯) TOP(磷酸三辛酯) DPOP(磷酸二苯一辛酯)

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TCP生产15~ 25℃ 60~ 70℃ 50℃ 360℃

80℃排酸

98.6 KPa

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常用增塑剂(4):其它

柠檬酸酯类：最大特点无毒，与聚氯乙烯相容性 好。可用于食品包装、儿童玩具、医疗器具。 (三乙酯、三丁酯、乙酰化在美国已经列为无毒 使用范围) 环氧酯类：可以吸收聚氯乙烯分解放出的氯化氢， 即是增塑剂又是稳定剂。与聚氯乙烯相容性好。 用于耐候增塑辅助剂。 聚酯类：增塑效率低，粘度大，加工性和低温性 能均不好。但具有很好的耐久性，可作辅助增塑 剂。 偏苯三酸酯类：性能非常优良。价格稍高。 含氯增塑剂：氯化石蜡。价格低、电气性能好、 难燃；但相容性差，只用于辅助增塑剂。

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稳定剂

老化的概念：聚合物使用过程发生的结构 变化，造成性能下降，丧失其使用价值的 变化。 老化种类：氧化、热分解、光氧化等。 防止老化措施：添加稳定剂