高分子材料助剂详解
高分子材料助剂课件
隔离作用 “溶剂化”
相互作用
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二、增塑剂
增塑过程
1.润湿和表面吸咐 增塑剂分子进入树脂孔隙并填充其孔隙。 2.表面溶解 增塑剂先溶解溶胀聚合物表面的分子，当聚合物表面有悬浮聚合残留的胶体时，能延 长诱发阶段。 3.吸咐作用 树脂颗粒由外部慢慢地向内部溶胀，产生了很强的内应力，表现为树脂和增塑剂的总 体积减少。 4.极性基的游离 增塑剂掺入到树脂内，并局部改变其内部结构，溶解了许多特殊的官能团，反应为增 塑剂被吸咐之后，介电常数比起始混合物高。这一过程受温度和活化能大小的影响。 5.结构破坏 干混料中的增塑剂是以分子束的形式存在于高分子或者链段之间。当体系受到较高能 量如加热至160----180oC,或者将其辊炼。聚合物的结构将会破坏，增塑剂便会渗入到 该聚合物的分子束中。 6.结构重建 增塑剂与聚合物的混合物加热到流动态而发生塑化后，再放冷，会形成一种有别于原 聚合物的结构。这一结构表现出较高的韧性，但结构形成往往需要一段时间。
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三、抗氧剂 2、酚类抗氧剂的作用 大多数酚类抗氧剂的结构中都含有一种位阻酚，它有一 个烷基长链，就象有一个独特的分子“臂”相连。这个分子 “臂”可以改进溶解性或提高活性。
酚类化合物可提供氢原子给烷氧自由基、碳自由基和过 氧化自由基。这个反应中产生的酚类自由基处于稳定共振态， 反应活性极小。所生成的已“失活”的化合物，包括烃类和醇 类，这些都是从聚丙烯或聚乙烯中形成的。
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三、抗氧剂 3、胺类抗氧剂 胺类抗氧剂在一些应用领域甚至优于酚类抗氧剂的抗氧 化效果。胺类抗氧剂最大的缺点是具有变色性和污染性，会使 聚合物变色，限制了它的应用范围。所以胺类抗氧剂大都应用 于深色或黑色的橡胶和塑料制品中。 胺类抗氧剂如同酚类抗氧剂一样，也是氢原子提供者。 和氮原子相连的氢原子是最活泼的，如下图所示。
高分子材料助剂
高分子材料助剂
高分子材料助剂是指在高分子材料的生产和加工过程中，为改善和提高高分子
材料的性能、加工工艺和降低成本而使用的各种辅助材料。
它们可以被广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、涂料、胶粘剂等领域，对提高产品品质、节约原料、改善劳动条件和环境保护等方面起着重要作用。
首先，高分子材料助剂在高分子材料的生产过程中发挥着重要作用。
例如，添
加稳定剂可以有效防止高分子材料在生产过程中受到光热氧化而降解，延长其使用寿命；添加抗氧化剂可以防止高分子材料在加工过程中受到氧化而失去原有性能；添加阻燃剂可以提高高分子材料的阻燃性能，减少火灾事故的发生。
其次，高分子材料助剂在高分子材料的加工过程中发挥着重要作用。
例如，添
加润滑剂可以降低高分子材料的摩擦系数，改善加工性能，提高生产效率；添加增塑剂可以增加高分子材料的柔韧性和延展性，改善加工性能，提高产品的使用性能；添加填充剂可以降低高分子材料的成本，提高产品的硬度和强度。
最后，高分子材料助剂在高分子材料的应用过程中发挥着重要作用。
例如，添
加抗静电剂可以有效防止高分子材料在使用过程中产生静电，避免静电引起的危险；添加抗UV剂可以有效防止高分子材料在使用过程中受到紫外线的照射而老化，延长其使用寿命。
综上所述，高分子材料助剂在高分子材料的生产、加工和应用过程中发挥着重
要作用，对提高产品品质、节约原料、改善劳动条件和环境保护等方面起着重要作用。
因此，选择合适的高分子材料助剂，并合理使用，对于提高高分子材料的性能、加工工艺和降低成本具有重要意义。
希望本文的内容能够对高分子材料助剂的应用提供一定的参考和帮助。
高分子材料助剂分析
缺点： 不能解释许多聚合物在增塑剂量低时 所发生的反增塑现象等。
2. 增塑剂的作用原理（现在普遍接受的一种说法）
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。增塑剂分子插入到聚合物分子 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。
塑性两种。
复合材料的增强剂分类：纤维增强剂、粉状增强剂。
纤维增强剂品种：玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、
硅碳纤维、聚对苯撑对苯二甲酰胺纤维（凯芙
拉）、晶须（其主要材料是氧化铝、碳化硅、氮 化硅等）。 粉状增强剂品种：二氧化硅、炭黑、金属粉、石 棉、云母、玻璃、木屑、硅藻土、碳酸钙、滑石
粉等。
4、高聚物分子中对抗塑化的因素 （１）范德华力（作用能: 2~8kJ/mol） 取向力 诱导力 色散力 （２）氢 键（13~29 kJ/mol） （３）结晶
四、增塑剂的主要品种
１．苯二甲酸酯类
邻苯二甲酸二辛酯（ＤＯＰ）的制备与工艺流程：
常见的邻苯二甲酸酯类增塑剂
2．脂肪族二元酸酯类
6.2
增塑剂
一． 增塑剂的定义和性能要求
１．增塑剂的定义：
增塑剂——是一种加入到高分子聚合体系中 能增加它们的可塑性、柔韧性或膨胀性的物质
2. 增塑剂的性能要求
1）基本性能要求
增塑剂分子应与高聚物的相容性好，同时还要考虑透明性、塑化效率、刚性、 强度、伸长率、低温柔软性、低温脆性、橡胶状弹性、耐曲挠性、尺寸稳定 性、电绝缘性、耐电压性、介电性、抗静电性和粘合性等。
２）耐久性
包括耐热着色性、耐热老化性、耐光、耐寒、耐酸、耐碱、耐洗涤性耐迁移 性、耐抽出性。
高分子材料功能助剂的应用现状和发展趋势
高分子材料是一种具有重要应用前景的新型材料，具有良好的工程特性和广泛的用途。
而高分子材料功能助剂则是在高分子材料生产过程中起着非常重要的作用。
本文将深入探讨高分子材料功能助剂的应用现状和发展趋势。
一、高分子材料功能助剂的概念及作用原理1.1 高分子材料功能助剂的定义高分子材料功能助剂是指在高分子材料的加工和制备过程中，为了改善高分子材料的加工性能、力学性能、耐热性能、抗老化性能等而添加的一种特殊材料。
1.2 高分子材料功能助剂的作用原理高分子材料功能助剂主要通过以下几种作用实现对高分子材料性能的改善：（1）增强高分子材料的加工性能，如改善热稳定性、提高流动性、增加成型性等；（2）改善高分子材料的力学性能，如增加强度、韧性、硬度等；（3）提高高分子材料的耐热性能，抗氧化性能，抗紫外线性能等。
二、高分子材料功能助剂的应用现状2.1 主要应用领域高分子材料功能助剂主要应用于塑料、橡胶、合成纤维等领域。
其中，塑料是高分子材料功能助剂的主要应用领域之一，其功能助剂种类繁多，应用需求也非常广泛。
2.2 应用现状目前，高分子材料功能助剂在国内外的应用已经非常广泛，主要表现在以下几个方面：（1）在塑料制品中，功能助剂的应用量逐年增加，尤其是在热稳定剂、光稳定剂、着色剂等领域；（2）在合成纤维领域，功能助剂对纤维的力学性能、色牢度等方面起到了重要作用；（3）在橡胶制品中，功能助剂在提高橡胶制品的耐热性、耐油性、耐老化性等方面发挥着重要作用。
三、高分子材料功能助剂的发展趋势3.1 绿色环保助剂的需求增加随着人们对环保意识的增强，对绿色环保助剂的需求将会越来越大。
未来高分子材料功能助剂的发展将更多地朝着绿色环保方向发展，绿色可降解助剂、生物基助剂等将得到更广泛的应用。
3.2 多功能化助剂的发展未来功能助剂将朝着多功能化发展，一种助剂可以兼具多种功能，以满足不同高分子材料的要求。
3.3 智能化助剂的研究随着科技的发展，未来高分子材料功能助剂将更多地朝着智能化方向发展，可以根据材料的使用环境和要求，实现智能调控，提高材料的使用性能。
高分子材料助剂-概述解析
关于高分子材料及加工
常用高分子材料（塑料）的种类、结构、性能及 其加工应用。
高分子材料常用助剂的特性及使用。 常用塑料品种的结构－加工－性能关系。
通用塑料
聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯
工程塑料
聚酰胺 聚碳酸酯 聚酯 聚醚类塑料 氟塑料
粘流态可进行流动性加工
Degradation
Tg
Tf
Td
Temperature
Processing Temperature
Tg
Tf
线型非结晶聚合物的温度、 力学状态及成型加工的关系
Td
熔融纺丝 注射成型 薄膜吹塑 挤出成型 压延成型 中空吹塑成型 真空和压力成型 薄膜和纤维热拉伸 薄膜和纤维冷拉伸
按塑料的 产量和耐热等级 分类：
（1）通用塑料：指一般用途的塑料。 特点：成本低、产量大、用途广泛、性能变化大、制品 多样，但机械性能和耐热性不高设备等工业用途 的塑料，与通用塑料无严格的区分。
特点：强度、刚性、硬度等均比通用塑料高、耐高、低温 性能好，但产量相对小，成本较高。耐热温度大于100oC。 （3）特种工程塑料：耐热等级更高，价格更贵，产量更小。
时间
1907 1927 1927 1930 1936 1936 1938 1938 1939 1941 1942 1942 1943 1943 1943
聚合物名称
酚醛树脂 聚氯乙烯 醋酸纤维素 丁苯橡胶 聚甲基丙烯酸甲酯 聚醋酸乙烯酯 聚苯乙烯
尼龙66 聚偏氯乙烯 聚四氟乙烯 不饱和聚酯 支化聚乙烯 丁基橡胶
热塑性塑料的基本分类和主要品种
塑料
通用塑料
低密度聚乙烯（LDPE） 高密度聚乙烯（HDPE） 聚丙烯（PP） 聚氯乙稀（PVC） 聚苯乙烯（PS）
助剂在高分子材料加工中的作用和应用
助剂在高分子材料加工中的作用和应用高分子材料加工是一项非常重要的工艺，它可以让我们制造出各种各样的塑料、橡胶等材料，以应对不同领域的需求。
但是，高分子材料本身具有柔软、易断裂、容易老化等缺点，因此人们需要使用助剂来改善其性能。
在本文中，我们将详细介绍助剂在高分子材料加工中的作用和应用。
一、添加剂的种类1.稳定剂稳定剂是指一种能够调整聚合反应的速率，防止聚合物在加工过程中出现升温、裂解、质量不均等问题的化学品。
它可以被分为热稳定剂和光稳定剂两种。
热稳定剂能够防止塑料在高温加工过程中的劣化，而光稳定剂则能够防止塑料在阳光下发生老化。
2.增塑剂增塑剂是一种能够提高塑料柔软程度的化学添加剂，通常用于生产柔软、延展性强的材料，如PVC、PE 和EVA。
增塑剂的作用原理是通过让聚合物链产生位移，降低分子间相互作用力，从而降低接枝点之间的距离，从而提高聚合物的柔韧性。
3.填充剂填充剂是一种将其它无机或有机物质添加到聚合物中来改善材料性能的助剂。
填充剂能够增强聚合物的机械强度，改善材料的导热性、燃烧性和弹性等性能。
常见的填充剂有滑石粉、石墨、铝肯石等。
4.防火剂防火剂是一种能够提高塑料抵抗火灾的化学品，防火剂通常采用含磷、含氮、含锰等元素的化合物，能够降低燃烧的点火温度，减少火焰燃烧的速度和持续时间，防止火焰传播。
5.抗氧化剂抗氧化剂是一种能够防止聚合物老化的化学品，可以降低材料在空气中暴露的情况下，由于氧化反应而导致的重量损失、强度降低等问题。
常见的抗氧化剂有 Hindered Amine Light Stabilizers (HALS)、Phenolic Antioxidants (PA) 等。
6.润滑剂润滑剂是一种能够减小高分子材料表面摩擦系数的化学品，在高温高压下，能够保持材料展向均匀，减少材料表面的瑕疵与缺陷，提高产品表面光泽度。
常见的润滑剂有内润滑剂和外润滑剂。
二、添加剂应用示例1.增塑剂的应用PVC是最常用的增塑塑料之一，通过加入适量的增塑剂，可以生产出柔韧、抗拉强度好的PVC材料。
高分子材料助剂
高分子材料助剂高分子材料助剂高分子助剂是专用于高分子工业为使聚合物配料能顺利加工及获得所需应用性能而添加到高分子基材——树脂中的化学品。
它与树脂、装备一起构成了高分子制品的三大要素。
助剂的功能包括改善成型加工性能使材料顺利加工；提高产量；赋予制品特定功能；改善制品的应用性能如弥补通用树脂的性能缺陷或降低成本。
其中高分子助剂在制品的成型加工中用量微不足道，但其对制品的加工和应用性能的改善和提高却举足轻重。
可以认为，助剂的选择和应用时决定制品成败的关键。
高分子材料助剂可以分为工艺性助剂和功能性助剂。
1、工艺性助剂工艺性助剂用于高分子的加工过程中，改善高分子的加工性能，使之能够顺利通过成型过程并起到降低能耗、缩短成型周期并提高产量和生产效率等作用，常常包括润滑剂、脱模剂、加工改性剂、分散剂等。
1.1 润滑剂与脱模剂润滑剂与脱模剂是配合在高分子树脂中，旨在降低树脂粒子、树脂熔体与加工设备之间以及树脂熔体内分子之间摩擦，改善其成型时流动性和脱模性的助剂，它又可以分为外润滑剂和内润滑剂。
主要产品有烃类（石蜡、聚乙烯蜡）、脂肪酸酯类、脂肪酸皂类等。
1.2 加工改性剂主要用于在高分子制品加工过程中旨在改善塑化性能、提高树脂粘弹性和促进树脂熔融流动的助剂。
例如丙烯酸酯共聚物和含氟聚合物加工助剂-PPA等1.3 分散剂主要用于促进各类助剂在高分子树脂中均匀分散的助剂，多用于母料、着色制品和高填充制品。
主要产品有烃类（石蜡、聚乙烯蜡）、脂肪酸酯类、脂肪酸皂类等2. 功能性助剂功能性助剂可以赋予材料特殊功能同时改善性能。
2.1 稳定化助剂稳定化助剂能抑制或者延缓聚合物在贮存、运输、加工和应用中的老化降解，延长制品使用寿命的助剂，其中又包括抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂和防酶剂等。
抗氧剂用以抑制或者延缓聚合物树脂热氧化降解为主要功能的助剂，分为主抗氧剂、辅助抗氧剂、重金属离子钝化剂、碳自由基捕获剂；光稳定剂又称之为紫外线稳定剂，是用来抑制聚合物树脂的光氧降解，降低紫外线对高分子破坏的助剂，如紫外线光屏蔽剂、紫外线吸收剂、紫外线猝灭剂、自由基捕获剂。
高分子材料与助剂
第一章高分子材料绪论橡胶：是一类线型柔性高分子聚合物。
其分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。
分类：天然橡胶和合成橡胶合成橡胶：各种单体经过聚合反应合成的高分子材料，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶等，是目前橡胶制品的主要来源。
纤维：是指长度比直径大很多倍且有一定柔软性的纤维物质纤维类型天然纤维：棉花、麻、蚕丝等。
化学纤维：包括合成纤维和人造纤维。
人造纤维：再生蛋白质纤维、再生纤维素纤维、纤维素酯纤维合成纤维：包含杂链纤维（PA、PET、PU等）和碳链纤维（PAN、PP、PE、含氟纤维等）根据纤维加工长度可分为长丝纤维和短纤维长丝纤维有单丝和复合丝之分。
可以用作渔网、草坪、编织袋等产品生产。
短纤维长度在25~38mm，主要用于和棉混纺，如“涤棉”织物生产。
合成纤维具有优良的物理性能、力学性能和化学性能，可用于纺织、国防、航天航空、交通运输、医疗卫生、通讯联络等领域。
涂料：由成膜物、颜料和溶剂组成。
1）成膜物：是涂料的最主要成分，其性质对涂料的性能其主要作用。
成膜物可分为转化型或反应型成膜物（通过交联反应获得）、非转化型或挥发型成膜物。
（2）颜料：主要其遮盖或着色作用，一般为无机粉末（铬黄、钛白粉、铁红等）和有机粉末（炭黑、酞青蓝等）组成。
（3）溶剂：通常用以溶解聚合物的挥发型有机液体或水。
涂料的类型：水溶性涂料和溶剂型涂料水溶性涂料属于环保型涂料，溶剂为水，成膜物为水溶性聚合物，如聚丙烯酸酯类。
溶剂型涂料属于非环保型涂料，溶剂为有机溶剂，成膜物为非水溶性聚合物。
涂料发展：向环保方向发展和功能化方向发展，粉末涂料、水性涂料、太阳能涂料。
粘合剂：粘合剂是多组分体系。
主要成分为相对分子量不大的聚合物，常用的辅料有：固化剂、促进剂、硫化剂、增塑剂、填料、溶剂、稀释剂、防老剂等。
聚合物基复合材料：复合材料是指由两种或两种以上物理和化学性质不同的材料组成，并具有复合效应的多项固体材料。
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高分子材料助剂详解
高分子材料助剂是一种用于改善高分子材料性能的添加剂。
它可以通过改变高分子材料的分子结构或改善加工工艺来提高材料的力学性能、热性能、电性能、耐候性、耐化学性等方面的性能。
本文将详细介绍高分子材料助剂的种类及其作用机制。
增塑剂是一种能增加高分子材料柔软度和可塑性的助剂。
增塑剂主要通过两种机制起作用：第一种机制是与高分子材料相容形成可靠的分散体系，第二种机制是在高分子材料之间形成弱的力学键。
这两种机制使得高分子材料的分子间空隙增加，从而提高了材料的柔软性和延展性。
稳定剂是一种能保护高分子材料免受外界因素（如热、光、氧、溶剂等）影响的助剂。
稳定剂可以防止高分子材料的分子链断裂、氧化和降解等现象的发生，从而延长材料的使用寿命。
稳定剂的选择通常根据高分子材料的特性以及使用环境的需求进行。
增强剂是一种能提高高分子材料强度、刚度和耐磨性的助剂。
增强剂主要通过增加高分子材料的纤维含量或改变其分子结构来提高材料的力学性能。
常用的增强剂有纤维增强剂、颗粒增强剂等。
填充剂是一种能改善高分子材料热导率、抗压强度和耐磨性的助剂。
填充剂主要通过填充高分子材料空隙、增加材料的接触面积来提高材料的物理性能。
常用的填充剂有纳米填料、粉状填料、纤维填料等。
除了上述介绍的几种常见助剂外，高分子材料助剂还包括阻燃剂、抗氧化剂、抗静电剂等。
这些助剂可以根据高分子材料的性质和使用要求进行选择和配置，以获得最佳的性能。
综上所述，高分子材料助剂在高分子材料的开发和应用中起到了至关重要的作用。
不同种类的助剂具有不同的作用机制，能够改善高分子材料的力学性能、热性能、电性能、耐候性、耐化学性等方面的性能。
通过合理选择和配置助剂，可以使高分子材料更好地适应各种使用环境和要求，提高材料的综合性能和使用寿命。