D常用塑料助剂简介

常用塑料助剂简介

一、稳定助剂

1．热稳定剂

热稳定剂

聚氯乙烯由于能和许多其它材料如增塑剂、填料及其它聚合物相容，因而被认为是最通用的聚合物之一。其主要缺点就是热稳定性差。

添加剂的使用可改变聚氯乙烯（PVC）的物理外观和工作特性，但不能防止聚合物的分解。虽然在物理的（如热、辐射）和化学的（氧，臭氧）因素作用下总是会使聚合物材料逐渐地破坏，但叫做稳定剂的一类物质可有效地阻止、减少甚至基本停止材料的降解。

关于PVC的破坏过程，人们提出了各种机理：热氧化分解；无氧情况下增长大自由基的交联；立构规性对降解的影响；光降解；氧化脱氯化氢；辐射降解；加工过程引入的临界应力导致的分子链断裂；以及PVC分子中支化点对降解的影响等。

从化学上来说这些机理是非常相似的，并且可以直接与PVC的物理状态相联系。PVC 降解的最重要的原因是脱氧化氢，表示如下：

随着脱氯化氢过程的继续，出现共轭双键，聚合物吸收光的波长发生变化，当在一个共轭体系中出现6或7个多烯结构时，PVC分子吸收紫外光，从而呈现黄色。这里最多能产生0．1％的氯化氢。随着降解过程的继续，双键增加，吸收光波长变化，PVC的颜色也逐渐变深，深黄色，摇拍色，红棕色，直至完全变黑。当聚合物进一步受损时，继而发生氧化，链断裂，最后交联。

为了最大限度地弥补PVC均聚物和共聚物的严重缺陷，需要用稳定剂消除引起开始脱氯化氢的不稳定部位；或作为氯化氢的清除剂；或当自由基产生时便与之反应；或作为抗氧剂；或改变多烯结构以阻止颜色变化、分子链断裂和交联。稳定剂必须与PVC体系相容，不会损害材料体系整体的美感，并且还应具有调节润滑的性能。

对某一具体的树脂、复合组份、最终用途选定好稳定剂，可得到优良的PVC掺混物。PVC 树脂的敏感性以及各种添加剂的稳定作用或有害效应可能是多种多样的，这需要逐一加以注意。

因此，必须注意到像树脂的锌敏感性，金属皂润滑剂的稳定性能，环氧及磷类增塑剂的工作特性，以及各种颜料及其它组份的影响等现象。加工技术和产品用途决定了对最终稳定性的要求，因此也决定了具体配方的稳定剂类型和用量。必须对加工设备的类型、剪切速率以及PVC掺混物可能经受的热过程给予重视，在必须知道管理机关要求的同时，还必须考虑到制成品的物理外观和耐久性。

稳定剂种类

PVC稳定剂通常是无机物或有机金属化合物，这一术语本身就表明含有阳离子，或有机化合物，通常按化学类别进行分类。通常，无机物和金属有机化合物是基本的（或主要的）稳定剂，而有机物则是次要的或辅助的稳定剂。

稳定剂主要根据锡、铅以及血A族金属的混合物如钡、铜、锌进行分类。

锡稳定剂：含有1个或2个碳一锡键，其余价键为氧或硫-锡阴离子键饱和的四价锡化合物，是PVC的最有效稳定剂。这些化合物是有机锡氧化物或有机锡氯化物与适当的酸或酯反应的产物。

稳定剂协同的混合物很普遍，通常包括各种流基有机锡化合物和波基盐（化合物）以及辅助的添加剂，如锌皂，亚磷酸盐，环氧化物，甘油酯，紫外线吸收剂，抗氧剂等。显

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然，大多数协同组合物具有专用性，因此还没有发现它们具有全面的共性。

有机锡稳定剂分为含硫和不含硫两类。含硫稳定剂在所有稳定性能方面都是杰出的，但存在与含硫化合物类似的味道和交叉站污的问题。典型的含硫阴离子是：

巯基化物——SR

巯基酸酯——S（CH）nCOOR

巯基酸酯——（CH）nOCO

或元素硫S。

非硫阴离子通常是基于马来酸或马来酸半酯，非硫有机锡是效果较小的热稳定剂，但是却具有较好的光稳定性。

铅稳定剂：典型的铅稳定剂包括下列化合物：

二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、二盐基亚磷酸铅

在作为热稳定剂的同时，铅化合物不损害PVC材料的优良的电性能、低吸水性和室外耐候性。但是，铅稳定剂有缺点，如有毒；会交叉污染，特别是和硫交叉污染；生成氯化铅，在制成品上形成条纹；比重大，导致不尽人意的重量／体积比。铅稳定剂常常立刻使PVC 制品变得不透明，并且在持续受热后很快变色。

尽管有毒害和生态方面的缺陷，这些稳定剂仍得到了广泛的应用。对电绝缘性，铅是首选的PVC稳定剂。基于这种稳定剂的综合效果，有许多柔性的和刚性的、均聚物和共聚物配方才得以实现。

混合金属稳定剂：混合金属稳定剂是各种化合物的聚集体，通常根据具体的PVC用途和用户来设计。这类稳定剂已经由单独添加琥珀酸钡和棕桐酸镉发展到将钡皂、镉皂、锌皂、有机亚磷酸酯，再加上抗氧剂、溶剂、增量剂、塑解剂、着色剂、紫外吸收剂、光亮剂、粘度控制剂、润滑剂、增粘剂，以及人工香料等进行物理混合。这样，就有相当多的因素能影响最终稳定剂的效果。

ⅡA族金属稳定剂，如钡、钙、镁并不保护早期的颜色，但能为PVC提供良好的长期热稳定剂。以这种方式稳定的PVC起始是黄／橙色，然后持续受热，逐渐变成检／棕色，最后变黑。

镉和锌化合物首先被用作稳定剂是由于它们透明，并能保持PVC制品的原来颜色。由锅和锌提供的长期热稳定性远小于钡化合物。它们往往会在极小先兆或毫无先兆的情况下，突然发生完全降解。

除了与金属比例有关外，钡-钢稳定剂的效果还与其阴离子有关。稳定剂阴离子是影响下列性能的主要因素：润滑性、迁移性、透明性、颜料颜色的变化，以及PVC的热稳定性等。下面是几种常见的混合金属稳定剂的阴离子：

2-乙基己酸盐、酚盐、苯甲酸盐、硬脂酸盐

随着加工技术的革新和使用的必要性，钙-锌稳定剂有所发展。起初，所有PVC食品包装都依赖于政府批准的钙皂、锌皂。为了满足消费者的需要和开发市场潜力，设计了使用这种不太有效的稳定剂的PVC配方和熔体制造设备。辅助稳定剂可与这些皂一起使用。二氢吡啶和二酮是最新的辅助添加剂。

应用

软质制品：主要是混合金属稳定剂，因为它们的成本较低，并且加入增塑剂后容易加工。加工时采用的温度恰好与发挥混合金属最大稳定性的温度相吻合。

由于镉的毒性和环境问题，在大多数通用场合钡-锌和钙-锌稳定剂正在迅速取代更有效的钡-镉配方。能够提供与二酮体系相近的加工稳定性的新型共稳定剂正不断开发出来，

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以实现无镉稳定剂。这种情况的出现是由于政府法规和废物处理的高费用。

钙-锌稳定剂与食品级的亚磷酸酯和辅助组份的组合在食品包装膜方面得到了应用。

使用的增塑剂在大多数软质制品中，使用的增塑剂含有环氧化酯，如环氧甘油酯、环氧脂肪酯。环氧化物与氯化氢反应而作为辅助稳定剂。

由于铅化合物独特的电性能，在电线电缆包覆市场中占优势，一些混合金属在包覆应用中作为辅助稳定剂。

硬质制品：在硬质PVC制品市场上，有镉、铅、混合金属皂类、有机锡使用，但大多数是采用含有机锡的稳定剂。在世界的其它地区，特别是当用作异型材时，铅稳定剂逐步取代钡-镉稳定剂，由于潜在的环境因素，在这些应用领域中正逐步用钙-锌和有机锡来取代铅。

管材：硬质PVC管材是PVC独有的最大的市场，大多数管材是在双螺杆挤出机上加工的。由于受热时间短，因而采用了较低浓度的有机锡稳定剂。这些管材级稳定剂可含有少至4%~10％的锡，使用量通常为每100份聚合物用0．4份（双螺杆挤出时），而单螺杆挤出时为0．6份~1．0份。用于饮用水管的稳定剂必须符合独立认证机构的要求。

注塑：随着往复移动螺杆注塑模具对合适树脂的要求的出现，已成功地开发了高效稳定剂并制得非常大的部件。

虽然树脂的相对分子质量越低，加工也越易，但注塑模具的高剪切通常需要含14％~25％锡的有机锡、硫醇锡。

吹模：恰当地选择有机锡对于吹模来说是非常关键的，这是因为起始就有的颜色、香料、透明性的附加要求，在通用制品中起决定性作用的是硫醇丁基锡酯和硫醇甲基锡酯。尽管甲基锡和酯锡也有FDA的许可，但在食品级应用中主要使用辛基锡。

膜材和片材：挤出和压延都被用来加工硬质PVC膜材和片材，通常对于膜材和片材采用与瓶子使用的一样的稳定剂。

披迭板及外型材：对于用于披迭板及窗户外框材料的PVC的稳定剂，耐候性和保持颜色的耐久性是额外的要求。长期的研究已确定了这些用途的最佳有机锡结构。

单／双有机锡硫酸盐是现行首选的稳定剂，在传统上一直使用金属混合物的欧洲其吸引力也在增大。

高添加量的二氧化钛用于很好地防止紫外线。这一事实再加上较高的生产率，均要求有机锡提供更优良的加工稳定性。

2．抗氧剂

抗氧剂能够抑制大气对聚合物的氧化和降解作用。它们可使聚合物在加工、贮存和使用中的降解现象减至最低限度。

聚合物损坏是通过一系列复杂的化学反应而发生的。通常，团聚合物链的断裂和交联会使分子量发生显著变化；不过有时聚合物分子的大小没有多少变化其质量也可能变坏。聚合物中的化学键受热、离子化辐射、机械力作用和化学反应的影响会断开而形成自由基。当有自由基生成时，氧化作用就会使它转变成过氧化游离基，而后又与氢结合生成过氧化氢分子和新的游离基，使链式反应继续进行，过氧化氢基团，就本质而言，是不稳定的，并最终要分解成两个新的游离基——一个羟基和一个烃氧基，从而产生两个新链。这样，引发的速度和降解的速度都得到提高。

当游离基的浓度多达一定程度，足以使反应终止速度明显增长，则整个过程进入稳定状态，聚合物严重降解，一般是相对分子质量的分布加宽。大量的氧以羟基、羰基、酯和

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羧酸基团的形式进人聚合物。还可能生成带颜色的不饱和链段。根据聚合物的特征和可能发生的不同反应，聚合物的熔体流动速率、伸长率、冲击强度、电气性能，表面龟裂，以及浊度或透明度可能受到影响。

防止聚合物链断裂

抗氧剂可分为两大类：

l）受阻酚和仲芳胺等，它们是自由基的清除剂或主抗氧剂，其作用是通过与起链增长作用的烷基或过氧化氢自由基反应而阻止氧化；

2）亚磷酸酯类、硫代二丙酸酯类及其他含硫化合物，这一类物质是辅抗氧剂。它们是增效剂或过氧化物分解剂，能使过氧化物分解成非游离基的稳定产物。

主抗氧剂与自由基基团之间发生的反应通常都是直接的。譬如受阻酚，其氢原子的转移能使原有的游离基转化成活性小得多的链烷、醇和过氧化物；而受阻酚则变成无活性的酚氧基游离基，因为周围的基团阻碍向它靠近。

过氧化物分解剂或增效剂的作用机理比较复杂。如亚磷酸酯除了分解过氧化物外还贷合金属与路易士酸，不然后二者也助长聚合物降解。硫酯会通过氢原子转移再生酚类抗氧剂，并生成一些硫酯分裂产物。有些这类含硫化合物（如次磺酸、SO2等）是还原剂，能使较多的过氧化物分子分解。由于主抗氧剂和辅抗氧剂在聚合物降解过程中攻击的部位不同，故二者混用比它们单独使用效果更好。这种现象称之为协同效应。

抗氧剂选择

好的抗氧剂应该是价廉、高效而且使用和处理既要方便又要安全；它不得有不愉快的气味、味道和颜色，还应当在正常的用量下有较好的相容性和不易抽出，在加工温度下热稳定并应具有良好的光稳定性和耐气体褪色性能。

为了保护聚合物不受各种条件的影响，可以将五种或更多的稳定剂协同组合使用。这样的组合可包括酚类或胺类抗氧剂、硫代二丙酸酯、亚磷酸酯、紫外光稳定剂或近光剂、金属硬脂酸盐（用以润滑和中和酸）和金属去活剂（用以使残余催化剂和金属杂质形成螫合物）。为了取得有效的组合需要通过认真的实际测试进行选择。对于复杂的多组分系统，不能只依靠预测，对拟订中的配方进行评估是很必要的。

抗氧剂的使用

有十几种树脂都使用抗氧剂，但其中四种则代表着市场的绝大部分。它们是聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、ABS和抗仲聚苯乙烯（HIPS）。

聚丙烯（PP）和丙烯的共聚物。沿着聚合物主链存在的叔C-H基因使PP易受氧化。使用高分子量低挥发性的受阻酚与亚磷酸酯组合便可有效地予以保护。这样的组合对于一次性用品而言就足够了。但若需长期稳定，就加入硫代丙酸酯。根据配方的不同和最终用途，抗氧剂组合的总用量（浓度）约在0.08%~1．0%之间。

聚乙烯（PE）在生产与加工中加入抗氧剂以提高其稳定性，主要是预防颜色呈现和熔融粘度改变。对于低密度PE而言，最常用的抗氧剂是受阻酚，其加入量较低，一般为50—500PPm，BHT（丁基化羟基甲苯）依然是这一用途中的酚类抗氧剂，但是挥发性较低的助剂也常常受到欢迎。当需要提高抗氧性能时，受阻酚与亚磷酸酯或硫酯有时组合共用。

近期线性低密度聚乙烯增长较快。这种材料实际上是一种共聚物，它与高密度聚乙烯相似，是用低挥发性高分子量的抗氧剂加以稳定的，而且添加量较高。多酚或高分子量的一元酚常与不挥发的亚磷酸酯组合使用；二月桂基或二硬脂基硫代二丙酸酯也往往加在一起用。

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酚基亚磷酸酯在消除残留催化剂造成的色变方面最为有效。胺类抗氧剂多用于含有炭黑的PE之中，因为在这样的PE中容许有抗氧剂造成的斑污。硫代双酚也可有效地用于含炭黑PE和化学交联PE。为了保护PE电缆绝缘层不受铜催化降解，需加金属去活剂，如酸饼和三叹类化合物。

ABS。不加抗氧剂的ABS树脂在户外暴露中和热氧化条件下会很快损坏，其原因主要是在ABS橡胶相中的不饱和键发生断裂。热和紫外线会加速这些双键的氧化，而热氧老化往往导致树脂发黄变脆。保护ABS树脂的常用办法是加入0．1%~2．5％的抗氧剂，如有机亚磷酸酯和低挥发性受阻亚烷基双酚等。

聚苯乙烯（PS）和HIPS与脂肪族碳氢化合物的聚合物相比较，PS均聚物的热氧化速度是很慢的，因为它生成的自由基没有活性。在某些用途中，受阻酚与紫外线稳定剂混用以防紫外线辐射5；起的PS发黄。

苯乙烯共聚物，特别是与丁二烯的共聚物是比较容易氧化降解的，因为其中含有双键。加少量的ABS用抗氧剂，便可以起到对这类共聚物的良好保护作用。

聚氯乙烯（PVC）降解是因脱氯化氢并生成烯丙基氯而发生的。进一步脱氯化氢则导致共轭双键链段，这种链段是生色团（吸光剂）；随着它们的变长，树脂逐步发黑并发生交联。这种反应被副产的HCI自动催化并进一步被氧和其他杂质所加速。有机金属化合物和由铅、钡、镉、锌和锡等衍生的盐，以及环氧化物、亚磷酸酯等是最常用的稳定剂，它们可以置换烯丙基氯、清除HC和微量金属，阻止共轭双键的生成并削弱任何其他组分的催化作用。

由于大部份PVC的降解过程是离子化过程，故只在考虑有自由基降解过程时才使用主抗氧剂。此时除使用传统的稳定剂而外还添加烷基酚。

缩醛类和其他聚甲醛聚合物往往是在高温下因氧化和酸或碱催化解聚而发生降解。高分子量酚类化合物能阻止氧化。解聚则一般通过封端（endcapping）或共聚而加以防止。

聚酯、聚氨酯、聚酞肢和聚碳酸酯（PC）在氧化作用下变色并在物理性能方面发生些微变化。在高温下或长期暴露于紫外线辐射之中，这些材料的物理性能会变坏。铜盐和碘化钾及磷化合物一起共用是聚酷胺最通用的稳定剂。

酚基亚磷酸酯和烷基芳基亚磷酸酯也可以防止这些聚合物发黄。酚基亚磷酸酯的衍生物与含硫增效剂一起可作为酚类抗氧剂用以稳定聚酯。聚氨酯在紫外线照射下比较容易变色，用脂肪基异氰酸酯代替芳基异氰酸酯作原料可以使这种倾向得到改善。

发展趋势

由于塑料工业的发展成熟和食品医药管理局（FDA）审批严格，新结构的酚类抗氧剂的开发应用速度显著放慢。随着塑料加工的条件越来越高，较高分子量的抗氧剂在应用中受到重视，以尽量减少挥发物的数量。

硫酯和亚磷酸酯的情况与此相似。譬如，亚磷酸酯，现在需要的是高性能的，具有较好水解稳定性的品种；有些科研人员正致力于用非污染胺类化合物或受阻胺光稳定剂（HALS）取代酚类主抗氧剂。HALS是有效的游离基清除剂；随着其价格的下降，有可能成为经济有效的品种。

3．光稳定剂（抗紫外线剂）

聚丙烯和其它聚合物的紫外线光稳定可以通过降低光引发的速度和降低光氧化机理中增殖阶段的动力学链长来实现。动力学链长可通过俘获自由基来降低。

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在各种聚合物中，特别是聚烯烃中，受阻胺光稳定剂（HALS）具有独特的效力，这是由于它们能俘获不同的自由基，从而防止或延缓光降解过程。酚类抗氧基和亚磷酸酯的作用是自灭性俘获自由基，而受阻胺则是硝酸基及其衍生物在转化成惰性衍生物之前俘获大量的自由基，是再生型自由基俘获过程。

HALS的第二个重要作用被认为是在与光激活的过氧化氢作用后，被转化产生受阻胺烷基衍生物和或羟基胺。羟基胺是很强的氢给予体，它终止了多种自由基的链增长，这些自由基包括：R，RO，ROO，R（C=O），R（C＝O）OO等。

HALS的稳定机理表明，许多聚合物的降解可以由HALS来降低，某些HALS表现出具有光稳定和热稳定双重作用，在某些应用领域常超过工业标准的酚类抗氧剂。除了可能进攻的位置（伯碳或叔碳）不同以外，不管降解是由热引起的还是光引起的。

应用

HALS在加颜料的聚合物中的应用：通过选用HALS提高了聚合物的稳定性，聚合物的稳定性经常超过颜料的稳定性。颜料过早破坏导致原来色泽令人难以接受的褪色，最后导致聚合物的物理破坏。因此，制定一个能保护基体聚合物和颜料的配方，HALS的选择就十分重要。

炭黑和涂覆的金红石型二氧化钛对于聚合物的稳定性是有利的，而某些有机黄和红颜料对聚合物的稳定性是有害的。通过向聚合物中加一定的HALS，可在不同程度上使着色聚合物稳定。例如，对于含有0．2％红144颜料的聚丙烯复丝，加入0．3％的Chimassorb 944 （Ciba －Geigy）可使其使用寿命比不含光稳定剂的延长约2倍。含有其它不同颜料的例子表明，加入Chimassorb 944具有更好的保护作用。同样地大家都知道，Cyasorb UV 3346（Cynamid）用于保护着色的聚丙烯和聚乙烯。较新的HALS，Topanex 500H（ICI）对于暗色的PP纤维具有很好的作用，可用于汽车。

同样，good-rite 3150（BF Goodrich）能很好地保持各种着色聚合物的颜料和聚合物的整体性，对含有白色或兰色颜料的聚丙烯纤维提供特别好的保护。含有硅和受阻哌啶基团的齐聚物HALS已工业化，商品为Uvasil 299 （由Eni Chem生产，由Ferro公司在美经销）。Eni Chem宣称Uvasil 299能很好地保护着色的聚丙烯纤维。

HALS用作抗氧剂：HALS及其氧化衍生物能很大程度上俘获由光和热引发的大量的自由基。鉴于各种聚合物的性质或简单的碳氢化物的不同，以及进行试验的条件的不同，HALS 能俘获的自由基数量可从几个到数百不等，这大大超过了受阻酚抗氧剂能接受的自由基的数量。HALS作抗氧剂的很强的稳定作用，可以用前面提到的再生稳定机理来解释。

像Chimassorb 944和Tinuvin 622（都是Ciba Geigy的产品），Mixxim 63和Mixkim 68（都是Fairmount Chemicals的产品），Cyasorb UV 3346（Cyanamid产品）以及Good-rite 3150（BF Goodrich产品）这些高分子量的HALS对于聚烯烃和其它树脂都是极好的热稳定剂。其中某些HALS在聚丙烯带材和板材中在125℃和140℃时的热稳定性可与工业标准的高性能受阻酚抗氧剂Irganex 1010（Cib-Geigy）相比。在70℃时，含有不足0．l％的Chimassorb 944的聚丙烯带村与含有0.l％Irganex 1010的聚丙烯带材相比，前者的寿命约比后者长五倍。Good-rite 3159（BF Goodrich）是一种新的哌嗪酮HALS，是一种具有优异抗氧能力的优异的紫外稳定剂，在140℃Goodrite 3159保护20μm聚丙烯板材的寿命比用Irganox 1010时长约70％，比用哌啶基HALS低聚物时寿命长3倍~4倍。这些结果反映了HALS作为热稳定剂的强的能力。

HALS用作聚丙烯的辐射稳定剂：HALS可以使用的许多用途之一是需要消毒的生物医学产品。对于氧化乙烯毒性日益增长的关注导致人们更普遍地接受了使用γ射线作为另一种

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消毒医学用品的方法。

由于受γ射线辐照的聚烯烃因大量的分子链断裂而发生显著降解，因此对所用的稳定体系必须满足下列要求：首先，在消毒过程中必须保护聚合物使之不变黄；第二，必须保护消毒过的聚合物在贮存过程不发生热氧化和光氧化。与受阻酚类抗氧剂不同，某些受阻胺并不使聚丙烯褪色，但同样起到热稳定剂和光稳定剂的作用。

HALS与亚磷酸酯的组合或HALS与亚磷酸酯及受阻酚的组合使用效果比HALS单独使用好得多，Chimassorb 944，Good－rite 3150和3034（BF Goodrich）是很好的HALS 的几个例子，而Irgafos 168（Ciba－Geigy）和UI－franox 626（GE）是亚磷酸酯的例子。

涂料和其它树脂中的紫外线稳定剂：迫在眉睫的清洁空气（保护空气）立法，将限制大多数涂料中释放出的挥发性有机物（VOCS）。为了满足对环境的要求，在许多应用场合涂料生产者已开始转向高固含量涂料、水性涂料及粉末涂料，例如汽车涂料，它既有美学上的要求，又有功能上的要求。随着涂料体系的改变，防止涂料避免受热降解和紫外光降解的各种添加剂相应改变。

为了满足这些要求，现在市场中已有专用于涂料的新HALS稳定剂及紫外线吸收剂。像Tinuvin 292（Ciba－Geigy）、Tinuvin 440（Ciba-Geigy）。Cyasorb UV 3581（Cyanamid）、Cyasorb UV 3604（Cyanamid）、Sanduvor 3050（Sandoz）、Sanduvor 3052（Sandoz）。Good-rite 3034（BF Goodrich）及Good－rite X161等就是适合于涂料的HALS。Tinuvin 1130（Ciba-Geigy）和Sanduvor 3206（Sandoz）是新的可以与HALS一起使用的稳定剂。这种HALS稳定剂和紫外光吸收剂组合在一起可很好地保护透明涂料、金属整理剂及喷雾着色体系。单用HALS可保护合颜料较多的涂料。HALS和光吸收剂（苯并三唑、N，N－’草酸二苯胺、苯甲酸酯、二苯酮等）的协同作用是很明显的，而与HALS是哌啶受阻胺基团的还是哌嗪受阻胺基的无关。

HALS和紫外光吸收剂的选择取决于下列因素。树脂、着色剂的种类和着色程度，有无交联剂（蜜胺、异氰酸酯、或环氧化物）、催化剂（强酸或金属盐）及烘烤温度。在酸催化漆的情况下，碱性的HALS越少，在该酸催化剂与HALS间生成盐越少，在一定的涂料体系中HALS就可提供其所能提供的最好保护作用，而不受涂料中使用的催化剂干扰。近期面世的GCL 123（一种Ciba-Geigy开发的HALS醚衍生物）优于现在涂料领域正普遍使用的HALS（Tinvcin 292）。

近期发展

Lupersol HA505（Atochem）是一种含有-过碳酸盐基团的HALS，可用作多种活性单体聚合反应的引发剂。生成的聚合物含有较稳定的化学键连接HALS。该产品用于丙烯酸类和聚烯烃类。

Topanex 500 H（ICI公司）是一种新型HALS，含有2个哌啶基团，用于聚烯烃（特别是黑色聚丙烯纤维）、丙烯酸-苯乙烯-马来酐三元共聚物等方面。

Chimassorb 119（Ciba-Geigy公司）是一种非齐聚的高分子量HALS，在许多聚合物中有潜在的用途。

Cyasorb UV 1164和UV 3638是American Cyanamid公司的新型紫外线吸收剂，是两个全新的种类，不同于二苯甲酮和苯并三唑衍生物。Cyasorb UV 1164属于三嗪类，而UV 3638光稳定剂属于紫外线吸收剂中苯并恶嗪酮类。这两种紫外线稳定剂都具有较高的分子量，这使它们用于聚合物的高温加工时，其具有低的挥发度。热塑性聚酯、聚碳酸酯和尼龙是应用以上两种新产品的几种聚合物。

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低相对分子质量HALS和高低相对分子质量HALS。HALS和苯甲酸酯的混合使用，是保护很多聚合物的较经济的新方法。例如，在某些应用中，Tinuvin 770和Chimassorb 944混合使用保护聚烯烃的效果比Tinuvin 770单独使用效果好得多。Good－rite 3034和3150的混用效果也是如此。

Good-rite 3150和UV－Chek AM 340（Ferro公司）或Cyasorb 2908协同混用，可使未加颜料的和加颜料的聚丙烯纤维具有优良的紫外线光稳定性，特别是在红色或兰色的聚丙烯纤维中更是如此。可以加入亚磷酸酯作为第三组份，以进一步增加HALS和苯甲酸酯混合物的协同影响。使用这些协同配方，聚合物和颜料的耐光、耐热性能均比原来增强许多。哌啶HALS与苯甲酸酯，或与苯甲酸酯和亚磷酸酯协同混用也可取得同样的效果。

另外，低碱性的HALS能很好地用于PVC和PC中。Mixxim 57（Fair－mount公司）用于PVC；Mixxim63和68（Fairmount公司）用于聚烯烃、PS和ABS；Mixxim BB－l（Fairmout 公司）是一种较新的用于尼龙、PCS和聚酯中的苯并三唑型紫外线吸收剂。

4．抗菌剂

抗菌剂、抗微生物剂、防霉剂、杀真菌剂。抗菌剂和杀菌剂常被称之为防腐剂。不管使用哪个专业术语，抗菌剂的功能就是保护聚合物材料免受微生物侵蚀。聚合物受到微生物侵蚀后会影响美观。发生霉臭、变脆并导致过早损坏。

大部分聚合物材料在不加助剂的纯态情况下是不受微生物侵蚀的。但是，当添加了各种助剂之后，就有可能助长导致聚合物降解的微生物革生。像增塑剂、润滑剂、甚至某些热稳定剂就属于此类助剂。最常见的易受微生物侵蚀的聚合物是软质聚氯乙烯，因为它通常含有大量的这类助剂。

提高抵抗微生物侵蚀的能力

为了使塑料的抗菌能力提高，主要有两方面的问题需要考虑。一是配方中使用的助剂种类。减少那些已知易受微生物侵蚀的助剂用量可以使塑料有一定的抗菌能力。增塑剂是用以提高聚氯乙烯之柔顺性的，在选用增塑剂时考虑到它的抗菌性能，会有助于减轻塑料受蚀的程度。

实践证明，某些增塑剂，如邻苯二甲酸酯类、聚酯类、柠檬酸酯和氧化烃类对软质聚氯乙烯而言只是略微增加其受蚀性；己二酸酯类、壬二酸酯类和季戊四醉酯类具有中等程度的受蚀性，癸二酸酯类、环氧化油脂（豆油和妥尔油）以及甘醇酸酯类也类似。选用非迁移增塑剂，如磷酸三（甲苯酯）和聚酯也有助于减少聚合物表面上微生物赖以生存的营养物质。

二是有效地使用抗菌剂。为了使抗菌剂有效发挥作用，防止微生物在聚合物表面生长，应使抗菌剂有足够的数量向聚合物表面迁移。但迁移的速度又不得太快或从聚合物中渗出，以免降低塑料制品的使用寿命。一定数量的防腐剂不迁移对于发挥其作用也是重要的。

适用于软质聚氯乙烯、丙烯酸类树脂和硅氧烷粘合剂等多种聚合物的，使用方便，成本合算的液体抗菌剂已有出售，它们都具有贮存稳定性好，与颜料相容性好，以及装运成本较低等优点。

抗菌剂选择

聚合物用的几种不同的抗菌剂，其中最常用的是2-正辛基-4-异噻唑琳-3-酮和10，10’-氧代双吩口恶胂。由于使用要求严格，只有少数几个能用。

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因为抗菌剂被视为杀虫剂，它们都根据联邦杀虫剂、杀菌剂和灭鼠药法令（FIFRA）在环保局进行了登记。当前所有的抗菌剂都接受环保局监督。抗菌剂的生产厂商必须向环保局提供安全、效力和使用的数据。

抗菌剂的使用效果必须在各个配方中都进行评价。通常有两种评价抵抗微生物侵蚀能力的方法：有控制的实验室评价和现场实地试验。

有控制的实验室评价用以快速测定抵抗微生物侵蚀的能力。通过认真的有控制的研究，聚合物易受侵蚀的程度可以迅速简便地检测出来。通过适当的控制手段，抗菌剂的迁移速率、无防腐剂的塑料的“天然”耐侵蚀能力和不同数量的抗菌剂产生的效果都能检测出来。

实验室预测试

在实际的微生物测试之前，可先在实验室人工环境下进行预测试；人工环境是由碳弧或赢弧“天候测定仪”（Weather-o-meter）或“Q-板”（Q-Pane ）建立的。这种人工气候通常是适宜于户外用途的。聚合物材料的测试方法有两种。一是ASTM G21—85，“合成聚合物材料的抗菌性能测定”，这是标准的工业测试方法。它基于细菌从聚合材料中吸取养料，着眼于防腐剂的保护性质而非防腐剂的浸出能力。

第二种测试方法是ASTM E1428一91，“抗微生物剂在固体聚合物中（或上）防止链霉菌网状结构（粉红斑点微生物）造成班污的性能评价”，即通常所谓的粉红斑污测试。它针对的是微生物新陈代谢的副产物在聚合物配合料中扩散并留下永久性斑点的问题。在测试的条件下，聚合物与产生斑污的微生物直接接触，并须制止斑污扩散。

对于某些特殊的用途和环境而言还有另外一些测试方法，如土壤埋藏试验或多种微生物不同复合试验。早先有些测试方法系基于杀菌剂浸出能力，即“抑制区”，曾被认为是可取的。但现在则觉得它们不能体现聚合物配合料的真空抗菌能力，尤其是在户外用途中。以上简单介绍的测试方法都不需要这样的评价。

户外暴露也用于评价实际环境中抗微生物剂的性能。大多数这类测试场地都在弗罗里达州和亚利桑那州。由于弗罗里达州的湿度大，较有利于细菌繁殖，故更适合于户外暴露试验。限制进行这种测试的因素是所需时间长（一般需数月）和环境的不可预测性。

二、改性剂

改性剂

目前，有一种摆脱单纯的、未改性塑料树脂的发展趋势。塑料正在超出其原有特性的范围上被拓宽。循环使用的塑料需要再生，混合料需要增强。因此，选用改性剂是明智而关键的。今天，改性剂也不再仅仅是用来改进冲击强度，其用途还包括作为热变形改性剂和加工助剂。

选择改性剂首先考虑聚合物。被加工的聚合物是晶状还是非晶状？屈服应力是高还是低？是否易于应力开裂？

有关的第一个问题是结晶度。尼龙和PBT一类的塑料不容易进行冲击改性，这是因为其结晶区域作为发生龟裂的部位可以不产生任何固有的屈服或龟裂倾向。而诸如聚碳酸酯（PC）和聚苯乙烯（PS）一类的非晶形塑料则易于改性。

冲击改性的原理是，在龟裂发生初期，及其蔓延之前，通过塑料变形来吸收冲击能。这里有两种变形机理：①屈服或拉伸；②银纹，由极细的微丝汇聚成的微裂纹结构在向树脂蔓延时吸收了能量。

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如果塑料是易变形的，即主要是由于屈服而变形的话，则有必要降低其屈服应力。为做到这一点，实际上并不需要大大地降低其整体拉伸性能，而是将橡胶粒子均匀分散于树脂中以形成应力集中点即可。在冲击过程中，随着应力增加，橡胶粒子彼此可感觉到对方的存在，在龟裂产生之前产生局部屈服。塑料发生屈服的能力决定了它需要多少橡胶。因此，许多小的分散均匀的颗粒最为理想。尺寸为0．12μm~1．0μm的颗粒用于易变形树脂中。为使所需改性剂最少，应该选择最佳的颗粒尺寸。

如果由一种产生裂纹机理使诸如PS或SAN等树脂变形、需要0．3μm~4μm的橡胶粒子。大的橡胶粒子可以阻止龟裂发展成裂缝，将由一个裂纹吸收能量转移到两个或三个新的裂纹中，这样可吸收更多的冲击能量。

橡胶冲击改性剂的类型

诸如EPDM、EEA和EV A一类的本体橡胶必须用机械的方法分散到树脂中以得到所需要的粒子尺寸。然而，当橡胶和塑料树脂不相似时，这样做是无效的。其原因是，在进一步的诸如模塑等熔体加工中，表面张力可使得橡胶从机械分散中分离出来，发生劣质表面形态和起鳞现象。这个问题已通过下述方法成功地得到解决：将EPDM等放入到PP中，两者的溶度系数几乎相等，混合的热力学能超过了分离的表面张力能。

接枝本体橡胶可克服一些前面所提到的缺陷。目前，供应商所出售的带接枝聚合物链的橡胶可增加橡胶和母体树脂的相容性。这样的例子有EPDM接枝SAN，两者的机械混合是很关键的，起鳞和颗粒大的是个问题，因为在这些部位，接枝不能与母体树脂进行充分的相互作用。这种材料可用于PC或SAN中。

嵌段聚合物橡胶当橡胶和很好的修整聚合物连接在一起时，在橡胶粒子里出现了网状组织，即具有了相容性。此时可看到，其性能有进一步的改进。因此，在象SBS一类的嵌段聚合物中，尽管颗粒子的大小难于控制，但仍可得到很好的分散。这种类型的SBS用在PS 和粘合剂中是很有效的。

功能型本体／嵌段聚合物橡胶当本体橡胶被接枝到一个反应性功能基团上，并进而与母体橡胶发生反应时，可获得更理想的情况。这样的例子有EPDM接技到顺丁烯二酸酐上、SBS接枝到马来酸酐上等。官能基与尼龙等母体树脂反应，母体树脂成为其相容物，即粒子分散的理想表面活性剂。

橡胶接枝乳液此时，所希望的粒子大小是确定的并被固定在一定的位置上。ABS（丙烯腈／丁二烯／苯乙烯）和MBS（甲基丙烯酸甲酯／丁二烯／苯乙烯）抗冲击改性剂仅需要分散即可。接枝使母体具有粘结性和与母体的相容性，在加工过程中分散的粒子不会结块。轻度交联保持了粒子的完整性，并可得到0．08μm~0．5μm的粒子。但是，目前这种乳化工艺还不能产生0．6μm以上的粒子。这种改性剂主要用在PVC中。

PVC改性剂

根据其功能和改性的特点用于玻璃状无定形PVC的改性剂，可分为6组：

①高效抗冲击改性剂：用于不透明的抗冲击混合料中。

②透明抗冲击改性剂：当要求光学性能及抗冲击性能时，使用这种改性剂。

③热变形改性剂：用于提高PVC混合料的加工温度范围。

④普通改性剂：用于改进抗冲击性能、高温强度和低温挠性。

⑤耐候性改性剂：在户外应用中使用该种改性剂可防止紫外线光降解。

⑥加工助剂：通过减少熔融时间改进PVC的熔体性能。

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ABS和MBS一类的高效抗冲击改性剂对PVC抗冲击性的改进具有协同效应。因此，在PVC中加入少量的改性剂就可得到高的抗冲击性，并增加PVC的挠性，而不明显地改变混合料的机械性能。PVC的相对分子质量决定抗冲击改性剂的量。相对分子质量越高，所需要的改性剂的量越少。产品的最终用途决定该PVC混合料所需要的相对分子质量。例如，低相对分子质量PVC最好用住模法加工；而高相对分子质量PVC则选用管状挤出加工。高效耐冲击改性剂的典型应用是用于PVC管、注模混合料及压延不透明薄膜和片材。

透明抗冲击改性剂在PVC混合料中如同不透明改性剂一样可提供一些附加的性能，如光传播、光雾、黄度指数。低折白和变色等光学特性。在制备ABS和MBS改性剂的乳液过程中，通过使PVC和改性剂的折光指数相等的办法来获得保持透明度所需要的光学性能；通过将橡胶状基质的粒子大小控制在1000-3 000A的窄分布范围内获得抗冲击效果；通过接枝的S／AN或MMA／S的溶解度参数获得相容性／不相容性的平衡（抗冲击特性）。这类改性剂的典型应用有透明压延薄膜、包装用片材及吹制PVC瓶等。

热变形改性剂可提高PVC的有效热使用温度。每填加一份改性剂大约可提高1℃。向PVC中添加热变形改性剂也可增加刚度，使对抗张强度的影响最小，但常常消弱了抗冲击强度。这类改性剂通常由多α-甲基苯乙烯／丙烯睛（AMSAN）或戊二酰亚胺组成。对于AMS聚合物，由于其连到苯乙烯上的甲基基团的位阻现象，增加了PVC热变形性。戊二酰亚胺聚合物因其杂环结构可增加聚合物链刚度，由此而增加PVC母体的热变形性。热变形改性剂的应用有乙烯基壁板、耐热型材及需要模压牢度的汽车仪表衬垫片材等。

普通改性剂是用于半硬质PVC混合料的半硬质改性剂，是典型的ABS改性剂，含有较少的丁二烯及较多的未接枝全刚性聚S／AN。这些改性剂具有刚性和橡胶性两相，可使半硬质混合料具有多种性能。丁二烯橡胶相可增加低温抗龟裂性，高相对分子质量刚性S／AN具有热成型性和好的性能保持率等加工性能。普通改性剂的典型用法有汽车仪表板片材、行李箱ABS盖板材料及汽车型材等。

耐候性抗冲击改性剂可防止紫外线光降解。与MBS和ABS一样，丁二烯改性剂不适用于户外使用，除非其外层有一防紫外线层的保护。在丁二烯的双链部位，紫外线可打破其不饱和的碳链骨架，并通过氧化和其他降解反应，使改性性变脆。具有较强防紫外线降解的改性剂的功能与MBS和ABS类似，但它们具有丙烯酸了酯或丙烯酸2-乙基-己酯接技相，这些成分的聚合物链上不含有双链，不存在发生降解反应起始的部位。通常称这类改性剂为丙烯酸系改性剂，并主要用于PVC壁板、窗型材及其他一些需要耐候的应用场合。它们在户外使用时，具有一些抗冲击性，但效果不及ABS或MBS有效。

另外一种可在户外使用的耐候性改性剂是CPE（氯化聚乙烯）。该种改性剂不太有效，改性效果不太好。通过类似于增塑作用（或一个相互贯穿的网络）的机理增加PVC母体的韧性。

在PVC复混物中加入加工助剂，可增加熔融和熔体性能。典型的加工助剂是有极高相对分子质量的聚合物，如MMA/EA、苯乙烯、MMA／S／AN或S／AN等。主要用于PVC 掺混料中，其用量对PVC干混料来说，一般为1份或更少。其功能是通过增加PVC和混合设备金属内表面间的摩擦力来促进混合料的熔融。在PVC发泡中，因高相对分子质量聚合物SAN和聚合物MMA／S／AN控制熔融粘度非常有效。在塑料工业中，这些不同的改性剂各司其职，对每一种具体聚合物需在抗冲击性。流动性、成本、稳定性及粒子大小控制等各方面进行比较才能正确地选择出改性剂。

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三、润滑剂和偶联剂

1．润滑剂

大量实验证明，在聚合物的加工中，特别是在硬PVC或共聚物的加工中，需要加入润滑剂。选择正确的润滑剂型号及质量不仅取决于要被加工的聚合物的材质，还要根据加工工艺过程的本身。笼统的“润滑剂”一词包括了大量的化学成分，这些化学成分在被加工的聚合物中形成多种功能。

润滑剂通常由其与具体聚合物的物理及化学性能的相容性所决定。润滑剂分为内部润滑剂和外部润滑剂两大类。内部润滑剂通过减轻聚合物内部分子间的摩擦，使之在工艺加工中产生较低的熔体粘度及较少的能量消耗。这类润滑剂通常与所加工的聚合物在化学性质上是相容的。外部润滑剂通常与所加工聚合物不相容，其作用是减小聚合物与加工设备界面间的摩擦。

正确地选择润滑剂的种类，以使加工工艺完美无缺。这在许多应用中，确是一项很有意义的工作。然而，在一些新的应用中，选择润滑剂时需要做认真的试验。在进行最佳配方的设计中，须考虑润滑剂的化学组成、极性、熔体性能、相容性及与其他添加剂（和其他润滑剂）间的相互作用。开发成本经济的配方，需要对现有的润滑剂、填充剂。稳定剂、加工助剂及颜料等的微观成分进行权衡。

化学类型

在聚合物加工中，很多化学物质都可用作有效的润滑剂。对一种特殊的最终应用，需将两种或几种化学物质配合在一起才能得到满意的配方。这些化学物质主要分为：金属硬脂酸盐类、链烷烃类（石蜡）、脂肪酸类、酯类、脂肪酸类、酰胺类及复合润滑剂等几大类。这些化学物质中的大多数都有带极性功能的端基和无极性长主碳链。依据这些物质在一定的聚合物中的加人的量，可作为内部润滑剂或外部润滑剂。

金属硬脂酸盐是最广泛使用的一种润滑剂，而其中最主要的又是硬脂酸钙，主要用于PVC中，但也用于聚烯烃、ABS、聚酯和酚醛塑料。在PVC中，硬脂酸钙作为一种内部润滑剂，在挤压加工中，可促进熔融并改进熔体粘度。在许多PVC应用场合下，当硬脂酸钙与一些主要热稳定剂混合使用时，可认为是一种共稳定剂。其他一些金属硬脂酸盐（如铅、钡、铜、锌和镁的硬脂酸盐）具有多重功能。对于许多PVC配方，当这些金属硬脂酸盐与其他类型润滑剂混合使用时，既能提供热稳定性，又可平衡润滑性。上述金属硬脂酸盐中的一少部分也可用于聚烯烃。ABS、尼龙、聚酯和PS的加工中。这时，金属硬脂酸盐的使用通常是帮助金属脱模，而不仅只是起内部润滑剂的作用。

对于不透明的有色制品的挤出加工，石蜡和微晶石蜡都是很好的外部润滑剂。不过，它们是非极性的。因此与大多数聚合物，特别是PVC是不相容的。随着石蜡分子量的增加，作为外部润滑剂的效果也越好。在扭矩流变仪中所测得的熔融时间随石蜡熔点升高而增加的曲线可表示上述关系，平均熔点为74℃时的石蜡用量与其外部润滑性能具有最佳的均衡性。

部分氧化聚乙烯（PE）也属于这一类润滑剂。在许多PVC应用场合，使用少量氧化聚乙烯，便具有与金属的脱模性。这些外部润滑剂可延迟熔融，并经常与硬脂酸钙结合在一起混合用于硬质PVC管、壁板和窗框中，以控制熔融和得到所需要的熔体流动。

最近供应给硬质PVC管生产商的是一些多功能产品。这些产品将所需要的内部润滑剂和外部润滑剂混合在一起使用，有时它们也包括其他一些所需要的微量组分，如金属脱模剂和热稳定剂等。最新的多功能产品是一种液体润滑剂／稳定剂的配方。这种配方可替代通常用于

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多螺杆PVC管混配料中的所有种类的石蜡。过去几年中，在几乎所有的硬质PVC的润滑配方中均使用了复合润滑剂，越来越多的最终用户认识到这种产品的好处。

在PVC中加放少量脂肪酸，可作为很有效的外部润滑剂。该脂肪酸与PVC相容，在对透明度要求很高的应用中，使用脂肪酸作润滑剂很有效。在聚苯乙烯和丙烯酸聚合物中也发现有一些使用脂肪酸的情况。

含酯润滑剂有甘油、脂肪醇、多元醉酯及蜡酯。大多数酯类与PVC相容性很好。PVC 是酯类润滑剂的主要最终使用聚合物。大多数酯类虽然既可用作内部润滑剂，也可用作外部润滑剂，但无论用作那种类型的润滑剂其效果稍差。通常较高分子量的酯类具有更多的外部润滑性能，而诸如甘油硬脂酸酯等简单酯类通常被认为是内部润滑剂。近期的发展趋势是开发多功能酯类复合型润滑剂。在ABS、PUR、PS、PC和其他热塑性树脂中也发现了酯类润滑剂的一些应用。

同脂肪酸一样，脂肪醇也主要用于硬质PVC，由于脂肪酸的相容性较好并具有内部和外部润滑剂双重功能，在对透明度要求较高时，用脂肪醇作润滑剂是很好的选择。

对许多热塑性塑料，酰胺类具有独特的润滑性能。简单的脂肪族伯胺主要用于PE和其他聚烯烃中作滑爽剂、防粘剂及脱模剂等，脂肪族胺也可用于其他多种聚合物中。

酰胺类润滑剂中最主要的种类是双酰胺如乙撑双硬脂酸胺（EBS）。这种化合物具有金属隔离剂或脱模剂及内部和外部润滑功能，主要用于硬质PVC和ABS中，双酰胺提供的熔体流动性能几乎不能与其他润滑剂系统相匹配。优良的耐候性和高热变形性能是EBS蜡诸多优点之一。

加工

由于用作润滑剂的化学物质种类繁多。对一具体的应用，选择一个最佳配方可能就很困难。许多加工过程，对聚合物可能有不同的要求，因此不同的加工工艺对润滑剂有不同的要求，其中许多要求仅仅是随着设备的微小变动而变化。对于大多数润滑剂生产商来说，使用适于各种加工操作的基础配方可能是很有用的。

成本的影响

总的来讲，经济问题在润滑剂的选择上起着重要的作用。好的配方可提供高效率、低废品率、高质量的成品外表及所需要的物理性能。润滑剂用得过多或过少都会降低加工效率，甚至造成整个加工设备的停工。理想的内外润滑作用平衡的润滑剂可为操作者提供对熔融程度、出料速度、喷霜、透明度、热变形温度、冲击强度和其他方面的控制。

对于PVC的润滑，人们发现将几种化学类型的润滑剂结合在一起使用是很典型的。这种润滑剂的选择在很大程度上取决于最终成品所需要的特性。例如，当要求透明度高时，选用与PVC化学相容性好的润滑剂是很好的。但对于不透明的PVC管（这种管子的产量占美国PVC总产量的一半以上），在加工中，通常使用不相容的石蜡作外部润滑剂、硬脂酸钙作内部润滑剂和部分氧化PE蜡作金属脱模剂三者结合在一起的润滑剂。

在这种应用中，该复合润滑剂可有效地控制熔融出料速率、冲击强度和表面光滑度的性能。EBS蜡的外部润滑效果比石蜡低，因此人们发现，当它与硬脂酸钙结合起来用于壁板和窗框的PVC异形挤出品中是一很好的选择。尽管这种润滑剂看起来经济上缺乏吸引力，但它对聚合物熔体流动控制的改进及宽的加工范围是其他化学类型润滑剂难于达到的。

在加工中，许多润滑剂都具有一种以上的功能。例如，硬脂酸钙主要用作PVC内部润滑剂，但它也具有一些外部润滑用作和用于金属脱模，也可作为一种共热稳定剂。W蜡在ABS加工中既作为脱模剂，也作为内部润滑剂。硬脂酸被认为对PS既可起到内部润滑作

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用亦可用作外部润滑剂。利用现有技术不能预测上述所有的润滑性能。有必要使用各种测试方法来开发各种最终应用的最佳配方。

评价与测试

在工业设备上开发可满足最终产品所要求的配方，成本高且耗费时间。有许多测试设备可用来研制聚合物的配方。

这些测试设备可测试物理性能（冲击强度、透明度、热稳定性等）和化学参数。聚合物的机械性能可用流变仪、动态辊压机、熔体流动速率测定仪、小型注模机或吹塑机及实验室挤出机等测定，在开发一种配方时，通常要用到这些测试方法中的某几种。

常用扭矩流变仪和挤出机评测润滑剂内外润滑功能的平衡。这些测试仪器包括从简单的机械设备到非常复杂的全计算机化系统。熔体指数测定仪和专用模具的设计用来对各种加工条件下对聚合物的粘度和金属脱模性能的评价。润滑剂评价中熔体粘度的测定可以用毛细管流变仪、锥形或板形粘度计及其他更专业化的设备进行。金属脱模性和滑爽性通常可在动力辊压机上测定。

具体测试和测试条件的选定需要考虑所用的聚合物、所要求的加工工艺及产品的应用等。开发一种完美无缺的工艺和使产品能够满足甚至超过对最终成品的要求，这两者都是很重要。

2．硅烷类偶联剂

硅烷类偶联剂的功用是改变不同相的界面，例如，在玻璃纤维增强树脂。充填矿物质树脂和弹性体之类的复合材料中；在胶粘剂、腻子、密封材料中采用这类偶联剂可以提高材料的机械性能和电性能。

化学机理

一般来说，硅烷类偶联剂可用通式YRSiX3来表示，其中：X代表一个可水解的基团。典型的例子是烷氧基；Y代表一个有机官能团，例如氨基、甲基丙烯酸氧基、环氧基等；R 主要代表一个小脂肪链一（CH2）n一，它起到联接有机官能团和硅原子的作用。联接硅烷偶联剂和无机组分表面羟基的是SiX3，这是硅烷偶联剂的组成部分，它可直接，或者更通常地是用其水解产物Si（OH）3使工者结合。

随着有机官能团Y和有机组分的反应也就完成了偶联反应，从而形成一个从有机相通过硅烷偶联剂到无机相的化学共价键。这类化学键合导致了有机组分和无机组分之间的良好粘合，以及它在不良条件下键合的稳定性。

使用方法

硅烷类偶联剂可以直接使用，也可用水或有机溶剂稀释后使用。有些场合有机硅烷可以溶液形式或乳液形式使用。它也可对无机填充剂或增强剂作预处理之用或者加到树脂之中，使之在混合或混配操作过程中迁移到无机物表面。

硅烷的另一种用法是制成于浓缩物。高配入量的硅烷被沉积在惰性填充物上而形成一种易流动的粉末，并可保持硅烷其原有的反应能力。

干硅烷浓缩物可采用于混合的办法预处理填充剂。有时可在混配过程中直接加入，硅烷偶联剂可以改进有机组分和无机组分之间的粘合性，因而可以提高复合材料的性能。

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在玻璃纤维增强材料系统中，树脂与增强材料之间的粘合性好坏是关键所在，因为通过界面的应力是以剪切形式传递的。假如应力传递始终处在高湿度条件下，那么玻璃纤维表面的亲水特性则需存在一个耐水解的键。硅烷偶联剂的这样一个键，使复合材料在高湿度和其它逆境中能保持强度。

其它类型的界面改进剂往往不能提供这样的化学键合，这种耐水解的键合还能提高填充树脂或增强树脂的湿电性能稳定性。

聚合物

一类新型材料——硅烷聚合物，作为玻璃纤维浸胶剂，在热固性塑料或热塑性塑料中，作为其增强剂。硅烷聚合物还可用作抗静电剂、润滑剂、成膜剂和偶联剂一类材料，其用途极为广泛。

热固性树脂。硅烷类偶联剂对于热固性树脂中填充和增强的组分在干、湿机械性能和电性能上均有很大提高。选择一种在固化过程中能参加化学反应的硅烷类偶联剂，能取得最佳效果。

有几种专用硅烷可以很好地控制加有大量填料的热固性树脂系统的流变性能。将这类硅烷和阻燃填料（如三水合氧化铝），加到不饱和聚酯树脂中，则可以增加填料的用量、降低其发烟程度, 改进加工性，并可使强度分布均匀化。在制造板材和预制整体模塑件时，上述优点尤其重要。

热塑性塑料。在玻璃纤维增强热塑性树脂中使用硅烷类偶联剂，其产品性能可超过玻璃纤维赋予的性能，而且这种复合材料在不良环境条件下还能保持其改进了的物理性能和电性能。

在填加矿物质的热塑性树脂中，硅烷类偶联剂能提高其复合材料的物理性能和湿电性能。其值可接近，有时能超过不填加者，这里，硅烷类创造了经济效益，就是说，在材料中可多加填料而又不会影响材料强度。

有机硅化合物（OSC）可以大大提高矿物质填充的及玻璃纤维增强的热塑性树脂的性能，特别是对矿物质填充的聚烯烃。过去一直被认为硅烷处理对这类材料不起作用。

这类有机硅化合物可以提高云母增强的和玻璃纤维增强的聚丙烯的物理性能、热稳定性和可加工性。还可使聚乙烯和聚丙烯中的填料（如CaCO3）量增加，又不会丧失过多的机械性能。

用OSC处理过的三水含氧化铝（A TH）用做PP和HDPE的阻燃填料时，填加量高达60- 70%仍可改进其抗冲击性能、抗张强度和挠曲屈服强度。因此用ATH填充的低密度或中密度聚乙烯也很适于制造电缆和电线。而这类电缆电线要求具有优良的机械性能，以及火焰蔓延速度低，生烟少，酸性气体释放少和毒性低的综合性能。

OSC的重要用途还见于填充矿物质的热塑性聚酯，如PET、PBT、尼龙和其他缩聚物。

在填充矿物质的热固性树脂和热塑性树脂中采用硅烷偶联剂，其典型效果可看出大多数普通填料和树脂的界面结合力增强，且浸润效果改进了。也就是说，为了满足某种树脂的复合材料的最终使用性能，硅烷类偶联剂和填料的种类与用量都可以调配，使之满足需求。

在交联聚乙烯中越来越多地采用硅烷偶联剂，硅烷在聚合过程中接枝于或被包含在聚乙烯中，当最终制品（如管子、薄膜等）制成后，在湿气环境中暴露，就会发生交联反应。

目前工业中广泛应用的硅烷交联剂与过氧化物交联剂相比，在加工和经济效益方面前者更为优越。此外，这种交联技术目前也逐步广泛地应用于聚氨酯和聚丙烯酸酯方面。

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3．钛酸酯偶联剂

钛酸酯偶联剂是两种不同物质界面之间的分子桥。通常是指无机填料和有机聚合物母体之间，但也不局限于此。钛化合物偶联剂与无机界面上的自由质子反应，在无机界面上形成有机单分子层。经钛酸酯处理的无机化合物一般都具有疏水性和亲有机物性，能起到有机官能团的作用，因而填料的分散性增强，易于和聚合物或有机相结合。

将钛酸酯偶联剂用于加有填料的聚合物中，就可增加聚合物的抗冲强度，当无机填料用量超过50%时，加填料的聚合物的熔融粘度要比不加填料的聚合物低，并且老化时聚合物也可保持较好的机械性能。

在一种未加填料的聚合物中加入一种具有耐水解和耐热作用的钛酸酯（或锆酸酯）类偶联剂，则在挤出、吹塑和注塑过程的熔融相中，会起到原地再聚合的催化剂的作用，也由此改进了材料的加工性能和机械性能。同时，通过再聚合、共聚或接枝浸润，钛酸酯偶联剂又是两种或两种以上聚合物的一种相容剂。当某种新烷氧基（即是季碳原子处于新位的烷氧基）钛酸酯被用于未加填料的聚合物，井与之化合时，就会形成一个双极电子转移回路，起到一种不喷霜、不依赖湿气的防静电剂的作用。钛酸酯类偶联剂还可以与多样的基料反应，如与CaCO3、BaSO4、炭黑。陶瓷、欧菩颜料和色淀颜料，纤维素。过氧化物、芳酞胺纤维和碳纤维，以及矿物质与金属氧化物衍生的无机化合物反应。以有机金属钛（Ti）或锆（Zr）和硅（Si）为基础的四官能团化合物能被制成有用的偶联剂，因为其中心原子的四化合价导致电子共用。

每一类型都有其固有的局限性，比如，偶联金属基料时，Ti-O-M键的抗水解性能和强度就优越于Si-O-M键。然而，当偶联硅时，Zr-O-Si或Si-O-Si键的强度就优越于Ti-O-Si 键。

另外，在过氧化物存在下，钛还起氧化剂作用，因而就能脱除无过氧化物的自由基，并减弱固化效果。然而，锆对于过氧化物则是一种活化剂，它可加速固化反应。而且铅酸酯作为与卤烃基料的粘合促进剂，要比钛酸酯更为优越。

加工方法和性能

偶联剂的选择主要是根据有机金属种类，基料组分的特定化学机理以及所要求的最终性能而决定的。偶联剂的用量可能从聚合物质量的lppm或粒子质量的0.l%~2%不等。

在多数情况下，每1000份聚合物组合物配方中，使用2份偶联剂，其效果最佳，因为采用如此少量的有机金属就能使复合材料的性能发生量的变化。应注意，所选用的有机金属偶联剂必须能溶于有机相，而更重要的是，它在有机相中必须能均匀分布。

混合技术中要避免偶联剂分布不均，在整个基料中要形成所要求的单分子。例如，将一种液体偶联剂加入聚合物相中，再在下游工序中加入填料／增强材料，或者用喷雾法把偶联剂喷到填料／聚合物的流化床（移动床）上，这种效果要比仅仅将偶联剂倾倒在装入塑料袋的静止不动的填料／聚合物堆上，然后再用手工搅动的效果好得多。

制备成以一种氧化硅粉末为基料的母料或制成一种聚合物包覆的颗粒，就可缓解加工的困难。

由于偶联剂能影响流变性，所以常常会降低在混料过程中的扭矩或切变。我们应该采取降低温度、增加转数或者产生背压的办法来增大功率曲线（扭矩对时间）下的面积。

应用

钛酸酯偶联剂的用途就像它们的化学机理一样广泛，它的典型用途如下：

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填充了70%处理过的CaCO3的聚丙烯比不加填料的聚丙烯，其冲击强度大6.5倍，并且熔融粘度也低一些。填充了64%水合氧化铝的聚丙烯均聚物可达到UL-94V0的指标，并且比不填充三水合氧化铝的在机械性能方面有很大的提高。

填充了25%CaCO3的聚苯乙烯和填充65%的玻璃纤维一滑石粉(比例为5：3)的聚苯硫酸的复合材料，当温度分别在232℃、338℃条件下，其注射压力（MPa）分别可从10.3下降至5.5，和从9.0下降至4.8。

填充了90%氧化铁的尼龙复合材料能保持不加填料时的流动性。

加有钛酸酯类偶联剂，并填充了25% CaCO3的硬聚氯乙烯管材配料，将在其挤出性能上有所改进，其冲击强度也比不填加者好。

将0.5％钛酸酯加人到一种软聚氯乙烯配料中，就能使CaCO3填料量大为增加。从每100份树脂填加100份CaCO3增到每100份树脂填加150份CaCO3，且其物理性能不变。

加有钛酸酯的印刷线路层压板的吸水力可从0.3%下降至0.12%，电性能从2 ×102兆欧姆增至5 ×103兆欧姆。

加入钛酸酯类偶联剂还可提高配固化的芳酞胺纤维／环氧树脂复合材料的性能。如其挠曲强度从234 MPa增至800MPa；伸长率从0.3%增至1.7%，冲击强度从4854 J/m增至20803 J/m 。

在增强反应注射成型（RRIM）聚氨酯的多元醇组分中，分别填加两种不同的填料，即一种是经钛酸酯处理过的硅灰石，另一种是磨细到1.6mm 的玻璃纤维。在填料量都为40%的情况下，两者冲击强度相同，但前者的物理性能要优于后者，且粘度较后者要低一些。

用烷氧基钛醉溶液或庚烷溶液浸渍过的玻璃纤维填料可提高丙烯酸树脂。聚烯烃、聚酯、聚酰胺，以及其他热塑性树脂的粘合力。

用钛酸酯处理过的纤维可用于制造重量轻的模塑家具和汽车用复合材料，它的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度均有改进。无机纤维，诸如矿渣绵，在转鼓式反应器中，经有机钛酸酯熏蒸，其表面可形成促进粘合层，适用做复合材料。

在电子系统中用于电磁干扰屏蔽的导电性聚合物复合材料及涂料可用以下方法制备：即粘合剂用树脂、导电性炭黑颗粒或金属颗粒与资合的双三乙醇胺钛酸酯混合。采用上述的有机钛可使材料的导电性能提高，方便制造并使成型性得以改进，还能增加混合物体系的稳定性。

一些液体树脂涂料产品的制造，如果采用了有机钛，就可使其能耗降低65％，生产率可提高2倍~5倍。钛酸酯能大大提高未加填料的通用热塑性塑料及热塑性工程塑料的机械性能和流变性。例如，在一种无填料的乙基纤维素（Hercules Type T）中加人3%的新烷氧基-十二烷基苯磺酸钛酸酯，则可将24小时吸水率（ASTM D570），从1.2%降至0.4%，或从1.8%降至1.0%。

有32个工厂利用其各自的注塑、吹塑和挤压设备，采用未加填料的新鲜及循环再用的原料（聚烯烃、ABS和聚苯乙烯）进行生产。由于他们使用了各种新烷氧基钛酸酯和铅酸酯，因此其生产率平均提高了19%，而加工温度平均下降了9%。

商业信息

钛酸酯类偶联剂的主要生产厂商分布如下：美国的Kenrichemicals，Inc.（也生产铅酸酯偶联剂）；DuPont Co．；Huls America，Inc.，和AKZO；英国的Titanium Intermediates Ltd．；德国的Dynamit Nobel and Kronos-Titan；法国的Rhone-Poulenc；日本的Nippon Soda Co.，Matsumote Trading Co.，Mitsubishi Gas Chemicals Co．某些钛酸酯类偶联剂可根据卖方专利情况，由买卖双方协定生产。

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四、交联剂

交联剂也称固化剂、硬化剂、熟化剂，它能使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构，以此提高强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能，可用于发泡或不发泡制品。常见的交联剂为有机过氧化物。

有机过氧化物是用于下面用途中自由基的来源：

①乙烯基与二烯单体的自由基聚合和共聚合引发剂；

②热固性树脂的硫化剂；

③弹性体和聚乙烯的交联剂。

一种有机过氧化物在有效速率下的分解温度很大程度上决定了其用途。其他重要的因素有成本、溶解度、安全性。效率及生成的自由基的类型、冷冻贮藏及货运的必要性、与生产系统的相容性，可能对产品产生的影响及将被活化的能力等。有机过氧化物可于高温或室温下控制一定的速度分解生成反应性自由基。

所有的有机过氧化物都是热不稳定的，并随温度升高分解得加快。有机过氧化物反应性的常用的定量测定方法是测定半衰期，即对某一定量的过氧化物在某一特定温度下分解到其初始量一半时所需时间。现在，商品有机过氧化物的半衰期数据可在计算机软盘中得到。用计算机菜单程序即可为某一聚合或工艺条件选择合适的过氧化物。

这些自由基可加入到不饱和乙烯基单体如：苯乙烯、氯乙烯或甲基丙烯酸甲酯中引发聚合反应。某些自由基也进攻如PE一类的聚合物以在链上生成自由基。当两种这样的聚合物自由基结合在一起时，便形成交联结构。

有机过氧化物类

目前可得到50多种不同的有机过氧化合物，其中包括纯物质和100多种不同的配方，如溶剂稀释物、糊料及载于填料的品种等。

过氧化苯甲酸是最早且常用的有机过氧化物，为粒晶状固体，在环境温度下热稳定。为改进安全性，过氧化苯甲酸可加入22％或30％（重量）的水成为湿产品，以减少可燃性和震动灵敏性。另外有浓度在25％～50％的过氧化苯甲酸的糊状配方。

过氧化苯甲酸在宽的温度范围内可用于硫化聚酯。在室温下它可被叔胺活化，并在121℃～149℃温度范围内用于硫化填充的聚酯复合物。在苯乙烯悬浮聚合法中，过氧化苯甲酸可作为很好的引发剂。

甲乙酮过氧化物（MEKP）被大量用于不饱和聚酯树脂的硫化中，最常见的商品形式由酮与过氧化氢反应制得，含过氧化物和氢过氧化物的混合物。因为纯酮过氧化物对震动和摩擦敏感，其商品仅以稀释形式出售，通常在增塑剂溶液中活性氧的含量最高不超过9％。

过氧酯类活性范围最宽，是销售量最大的过氧化物之一。诸如过氧新庚酸1，1-二甲基-3-羟丁酯、过氧化新癸酸。异丙苯酯、过氧化新癸酸叔戊酯和过氧新戊酸叔丁酯等过氧酯类是最有反应活性的化合物，主要用作乙烯和氯乙烯聚合引发剂。所有这些过氧酯类均需低温贮藏。

过氧酯类如过辛酸叔戊酯和过辛酸叔丁酯反应活性稍低，可轻度冷冻贮存，大量用作乙烯聚合及不饱和聚酯的模压硫化引发剂。

过苯甲酸叔戊酯和过苯甲酸叔丁酯这类过氧酯反应活性最低，因此热稳定最好，可在环境温度下贮存，用于片状模型料的硫化引发剂。

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在选用过氧酯类时，应当注意到异丙苯基过氧酯的反应活性最高，其余依次为：叔辛基过氧酯、叔戊基过氧酯、叔丁基过氧酯。

过氧二碳酸酯在工业用的重要过氧化物中毒性较大。所有的过氧碳酸氢酯反应活性基本相同。分子量较高的过氧二碳酸酯更加安全并易于控制。2-乙基己基过氧二碳酸酯是氯乙烯聚合的优良引发剂。使用过氧二碳酸酯的水分散体或乳液可进一步增加安全性。在PVC工业中，对这种配方感兴趣的人正逐渐增多。

过氧缩酮是具有良好热稳定性的双功能引发剂，用作乙烯聚合和不饱和聚酯树脂的模压硫化引发剂效果很好。叔丁基过氧缩酮也用作弹性体的硫化剂，叔戊基过氧缩酮是这类引发剂中最新的成员，在高固份丙烯酸涂料用树脂的合成中，作为引发剂，具有很大的可能。

总的来说，叔戊基过氧酯类和过氧缩酮在PVC、高固份丙烯酸涂料和不饱和聚酯方面的重要性正在增加。与叔丁基过氧化物相比，叔戊基过氧酯类具有更快的反应活性。此外，他们成本经济，并可使聚合物具有希望的性能，如链线性和窄的分子量分布（见表1）。二烷基过氧化物在所有有机过氧化物中是最稳定的。二枯基过氧化物是其中最常见的过氧化物，广泛地用于电线、电缆外壳和绝缘层用PE的交联。

带有羟基和羟基官能团的有机过氧化物正在积极开发中。发现这类过氧化物是丙烯酸高固份涂料合成的有效引发剂，在用于聚合物共混物和合金的相容剂的合成中特别引起人们的兴趣。含有如受阻胺抗光剂基团的有机过氧化物是另一个新开发的领域。这些过氧化物提供了一种获取联接聚合物的光稳定剂的方便方法，克服了迁移性、挥发性和不相容性问题。

乙烯基化合物聚合

有机过氧化物提供了引发聚合反应的自由基的最有效方式。通过半衰期温度选择一种有机过氧化物，或使用两种或多种有机过氧化物的混合物，乙烯基的聚合反应可在较宽温度的范围内有效地进行。

PVC主要通过悬浮法工艺制得。2-乙基已基过氧二碳酸酯和过新癸酸叔丁酯是优良的引发剂，特别是与α-枯基过新癸酸酯或α-枯基过新庚酸酯的混合使用。然而过酸α-枯基酯的使用可以在树脂中造成不受欢迎的苯乙酮气味。通过使用过新庚酸1，1--二甲基-3-羟基-丁酯作为低温引发剂成分，可以清除树脂中的苯乙酮的气味。使用这种引发剂的其他优点还有增进生产率、减少反应器壁上的粘附。由于改进了加工和效率，现在也使用过氧化新戊酸叔戊酯代替偶氮引发剂。

高固份丙烯酸涂料用树脂以过氧酯类和过氧缩酮作为引发剂。当固份为70％或更高时，最好选用叔戊基过氧酯和过氧缩酮，以得到窄的分子量分布和低的溶液粘度。也有用诸如过乙酸叔丁基酯和3，3-二（叔戊基过氧）丁酸乙酯生成单体残余量低的树脂。另外，带有以光稳定剂基团的有机过氧化物，如受阻胺，目前正在积极开发以提高汽车涂料的性能。

EPS在用悬浮聚合法生产EPS时，通常用包括过氧化苯甲酸和过苯甲酸叔丁酯的混合物在内的引发剂。

用O-叔戊基O-（2-乙基己基）-单过氧碳酸酯代替过本甲酸叔丁酯，可以缩短残余苯乙烯浓度低于0．1％所需要的反应时间。晶体PS和HIPS通常采用连续本体聚合法制备，最好选用过氧缩酮作引发剂。

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聚烯烃

聚乙烯在LDPE和乙烯共聚物的生产中，用有机过氧化物作引发剂。因过氧酯类能提供宽范围的反应性，和在高温度、高压下使用时溶解性好，是最佳的过氧化物引发剂。根据其效率，在过氧酯中用得最多的是过辛酸叔丁酯。其他品种，按使用递减顺序排列依次为过成酸叔丁酯、过乙酸叔丁酯和过苯甲酸叔丁酯。如需要更强的反应活性，可用相应的叔戊基过氧酯。

在吹制薄膜时，在挤出机中作为一种改进泡膜强度的手段，用有机过氧化物减少LLDPE 熔融流动越来越引起人们的兴趣。需要较高的加工温度时，常常用双烷基过氧化物。

用有机过氧化物可以裂化聚丙烯以得到窄的分子量分布并增加流动性。在满足性能和FDA要求的情况下，选用2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧己烷。

聚酯的固化

用有机过氧化物固化不饱和聚酯醇酸树脂和诸如苯乙烯一类的单体溶液可制得热固性聚酯。许多固化在室温下进行，在树脂中掺入活化剂或促进剂，使一定的过氧化物分解形成游离基，从而引发固化。

聚酯固化最常用的两种过氧化物是过氧化苯甲酸和MEKP。二甲基苯胺是一种典型的叔芳胺，用于活化过氧化苯甲酸，环烷酸钴用于活化MEKP。

高温固化片料模压料和整体模压料都是在高温下用金属模和高压固化的。过苯甲酸叔丁酯在280—320°F 是最广泛使用的模压催化剂。目前，一些重要的快速固化操作周期的工艺，其他过氧化物，特别是叔戊基过氧化物在模压固化应用中日趋重要。特殊的例子有过苯甲酸叔戊酯和1，1-二叔戊基过氧环己烷，由于这两种物质具有比叔丁基对应物更快的反应活性、更短的循环时间和更高的效率，可节约原料，缩短循环时间和节能。

高温引发剂和低温引发剂的混合物可改进生产效率。然而，根据最新的成本-性能标准，作为更优异的低温引发剂过辛酸叔戊酯比过辛酸叔丁酯更重要。

对不饱和聚酯的室温固化，MEKP类促进剂占有主导地位。它们和过渡元素金属盐（如环烷酸钴）一起是最常用的促进剂。用二甲基苯胺和过渡金属盐混用可使系统的固化速度加倍。最有效的催化剂浓度为树脂的0．5％~2．0％。促进剂的浓度是可变的，但通常为0．05％~0．3％。然而，过高的促进剂浓度对最后的固化产生不利的影响。

室温固化系统的主要特点是，在进行固化时，过氧化物和活化剂才合在一起。最常用的系统是催化剂注入系统。包括催化剂和被固化树脂的计量和混合的工艺。例如，在喷涂系统中，混合作用发生在喷扇中（外部混合）或在喷枪中（内部混合）。

交联

有机过氧化物用于饱和和不饱和弹性体与热塑性树脂的交联。二烃基过氧化物，特别是二枯基过氧化物已成为该工艺的标准交联剂。

从二烷基过氧化物衍生物出来的自由基是良好的夺氢者。这是．LDPE等热塑性树脂的一个重要标准，只通过夺氢机理发生交联作用。

在EPDM等有不饱和链或含有TAC之类的交联助剂的弹性体中，通过链加成机理实现交联。在这种情况下，过氧缩酮是非常好的交联剂。如排除可能的喷霜问题，用过氧缩酮有较快的固化循环。

已披露，在掺混加工中应用某些过氧化物时，有新的技术可使用户增加防早期固化的能力。这项新技术适用于大多数商品二烷基过氧化物和过氧缩酮有机过氧化物，对弹性体允许使用较低温度的过氧化物，利用较低的活化特点得到更快的固化时间。例如，在聚丁二烯