鉻絡合物硅烷類化合物鈦酸酯類化合物鋁酸類化合物鉻絡合物偶聯(lián)劑 ...

1、高分子科學導論高分子科學導論Introduction to Polymer Science蔡蔡 艷艷 華華重慶文理學院重慶文理學院 材料與化工學院材料與化工學院http:/http:/ 高分子材料的添加劑高分子材料的添加劑填填 料料偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定劑阻燃劑阻燃劑Polymer Additives增塑劑增塑劑抗氧劑抗氧劑著色劑著色劑發(fā)炮劑發(fā)炮劑添加劑添加劑是一類可改善材料性能，輔助加工或是一類可改善材料性能，輔助加工或賦予材料新的性能的配合料或輔助料，是高賦予材料新的性能的配合料或輔助料，是高分子材料的重要功能性成分，也稱助劑。分子材料的重要功能性成分，也稱助劑。類類 別別 共同要求：

2、共同要求： 用途對添加劑的要求 添加劑對加工條件的適應性 添加劑的耐久性 添加劑與聚合物的配伍性 添加劑的毒性 添加劑之間的協(xié)同和相抗作用 填料填料泛指被填充于基材中的物料，是指那些相對不活潑的，添加到基材中以改善其強度，耐久性，使用性能或其它性能，或者降低成本的材料。幾乎所有的塑料，天然橡膠和涂料都使用大量填料。無機填料無機填料金屬或非金屬氧化物金屬或非金屬氧化物碳酸鹽碳酸鹽硅酸鹽硅酸鹽硫酸鹽硫酸鹽有機填料有機填料木粉木粉纖維素纖維素淀粉淀粉甲殼素粉甲殼素粉大豆蛋白及脂肪大豆蛋白及脂肪SiO2層狀硅酸鹽(Talc)碳材料(碳納米管)氧化物(SiO2)無機鹽(BaSO4)木粉木粉填充復合材料具

3、有質(zhì)量輕、強度高、成填充復合材料具有質(zhì)量輕、強度高、成本低和環(huán)保效益明顯的優(yōu)點。本低和環(huán)保效益明顯的優(yōu)點。偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑是一類具有兩不同性質(zhì)官能團的物質(zhì)，它們是一類具有兩不同性質(zhì)官能團的物質(zhì)，它們分子中的一部分官能團可與有機分子反應，另一部分子中的一部分官能團可與有機分子反應，另一部分官能團可與無機物表面的吸附水反應，形成牢固分官能團可與無機物表面的吸附水反應，形成牢固的黏合。偶聯(lián)劑在高分子復合材料中的作用在于它的黏合。偶聯(lián)劑在高分子復合材料中的作用在于它既能與增強材料表面的某些基團反應，又能與基體既能與增強材料表面的某些基團反應，又能與基體高分子反應，在增強材料與樹脂基體之間形成一個高分子反應

4、，在增強材料與樹脂基體之間形成一個界面層，界面層能傳遞應力，降低表面張力，從而界面層，界面層能傳遞應力，降低表面張力，從而增強材料與樹脂之間黏合強度，提高了復合材料的增強材料與樹脂之間黏合強度，提高了復合材料的性能，有利于制品耐老化，耐應力及電絕緣性能的性能，有利于制品耐老化，耐應力及電絕緣性能的提高。提高。偶聯(lián)劑按化學結(jié)構(gòu)及組成分為：偶聯(lián)劑按化學結(jié)構(gòu)及組成分為：鉻絡合物鉻絡合物硅烷類化合物硅烷類化合物鈦酸酯類化合物鈦酸酯類化合物鋁酸類化合物鋁酸類化合物鉻絡合物偶聯(lián)劑鉻絡合物偶聯(lián)劑鉻絡合物偶聯(lián)劑鉻絡合物偶聯(lián)劑由不飽和有機酸與三價鉻離子由不飽和有機酸與三價鉻離子形成的金屬鉻絡合物，合成及應用技術(shù)

5、均較成形成的金屬鉻絡合物，合成及應用技術(shù)均較成熟，而且成本低，但品種比較單一，而且鉻類熟，而且成本低，但品種比較單一，而且鉻類化合物還存在毒性和環(huán)境污染的問題，因此近化合物還存在毒性和環(huán)境污染的問題，因此近年來已逐漸被淘汰。年來已逐漸被淘汰。硅烷偶聯(lián)劑硅烷偶聯(lián)劑鈦酸酯偶聯(lián)劑鈦酸酯偶聯(lián)劑抗抗 氧氧 劑劑抗氧劑抗氧劑是一類能夠抑制或者延緩高分子和其它有是一類能夠抑制或者延緩高分子和其它有機化合物在空氣中熱氧化過程的物質(zhì)。機化合物在空氣中熱氧化過程的物質(zhì)。主抗氧劑主抗氧劑主要有芳香胺類和受阻酚類，主要有芳香胺類和受阻酚類，輔助抗氧化劑輔助抗氧化劑主要有主要有硫代酯類和亞磷酸三酯類。硫代酯類和亞磷酸三

6、酯類。熱熱 穩(wěn)穩(wěn) 定定 劑劑熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定劑是塑料加工助劑中重要的類別之一，在一是塑料加工助劑中重要的類別之一，在一些應用場合下，如抑制材料發(fā)生熱氧化降解，熱穩(wěn)些應用場合下，如抑制材料發(fā)生熱氧化降解，熱穩(wěn)定劑和抗氧化劑常?？梢砸暈橥恢鷦?。定劑和抗氧化劑常?？梢砸暈橥恢鷦?。常用的金屬鹽類熱穩(wěn)定劑包括：鉛鹽類穩(wěn)定劑常用的金屬鹽類熱穩(wěn)定劑包括：鉛鹽類穩(wěn)定劑 特點是熱穩(wěn)定性高，電性能好；特點是熱穩(wěn)定性高，電性能好； 鈣鋅類穩(wěn)定劑鈣鋅類穩(wěn)定劑 特點是無毒穩(wěn)定劑；特點是無毒穩(wěn)定劑； 稀土類穩(wěn)定劑稀土類穩(wěn)定劑 特點是加工性能優(yōu)良。特點是加工性能優(yōu)良。阻阻 燃燃 劑劑阻燃劑阻燃劑是一種賦予易燃高分子難燃性

7、的功能助劑，是一種賦予易燃高分子難燃性的功能助劑，主要適用于有阻燃要求的高分子材料，延遲或防主要適用于有阻燃要求的高分子材料，延遲或防止高分子材料的燃燒。止高分子材料的燃燒。材料名稱材料名稱LOI材料名稱材料名稱LOI材料名稱材料名稱LOIPE16PBR18PPO29PP17Epoxy resin18PPS44PVC 25POM15PI43PS18Nylon-625Kevlar40ABS19PET20PBI58PMMA17PC27PTFE95常見高分子材料的極限氧指數(shù)常見高分子材料的極限氧指數(shù)阻阻 燃燃 劑劑阻阻 燃燃 劑劑阻燃劑發(fā)展方向阻燃劑發(fā)展方向增增 塑塑 劑劑增塑劑增塑劑的主要作用是削弱聚合物分子之間的次價的主要作用是削弱聚合物分子之間的次價鍵力，從而增加高分子鏈的移動性，降低結(jié)晶性鍵力，從而增加高分子鏈的移動性，降低結(jié)晶性，達到改善高分子塑性的目的。增塑后的高分子，達到改善高分子塑性的目的。增塑后的高分子材料表現(xiàn)為硬度，模量，軟化溫度和脆化溫度下材料表現(xiàn)為硬度，模量，軟化溫度和脆化溫度下降，而伸長率和柔韌性提高。降，而伸長率和柔韌性提高。增塑劑按其作用方式分為內(nèi)增塑劑和外增塑劑。內(nèi)增塑劑增塑劑按其作用方式分為內(nèi)增塑劑和外增塑劑。內(nèi)增塑劑實際上是高分子結(jié)構(gòu)的一部分。外增塑劑通常是低相對分實際上是高分子結(jié)構(gòu)的一部分。外增塑劑通常是低相對分子質(zhì)量的化合物或聚合物