CD助劑化學(xué)總結(jié)TJU

1、緒論：1、 塑料等聚合物：交聯(lián)劑、樹(shù)脂（四烯、四倫、四膠）、增塑劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑、阻燃劑、抗靜電劑與柔軟劑，其它著色劑（偶聯(lián)劑、發(fā)泡劑、成核劑、防霧劑）2、 油品：流動(dòng)性能改進(jìn)劑3、 機(jī)械纖維、塑料成型：潤(rùn)滑添加劑作用原理：1、 增塑劑：高分子材料的增塑，是由于材料中高聚物分子鏈間聚集作用的削弱而造成的。聚合物增塑體系中存在如下幾種作用力：聚合物分子與聚合物分子間的作用力（關(guān)鍵）、增塑劑本身分子間的作用力、增塑劑與聚合物分子間的作用力。增塑劑分子插入到聚合物分子鏈之間，削弱了聚合物分子鏈間的引力，結(jié)果增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)性，降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶度從而使聚合物塑性增加。2、

2、 受阻酚抗氧作用機(jī)理：屬于鏈終止型抗氧劑，能終止氧化過(guò)程中自由基鏈的傳遞與增長(zhǎng)，此種抗氧劑能與自由基 RRO2 等結(jié)合，形成穩(wěn)定的游離基或終止化合物中斷裂而增長(zhǎng)，例如：2，6二叔丁基4甲酚，3、 鹽機(jī)性鉛鹽的作用機(jī)理：1）捕獲脫落的氯化氫而抑制了其自動(dòng)催化作用2）置換烯丙基 氯，起穩(wěn)定作用4、 紫外線吸收劑的作用機(jī)理：1）二苯甲酮類： i苯環(huán)上的羥基氫和相鄰的羰基氧之間形成分子內(nèi)氫鍵，構(gòu)成一個(gè)螯合環(huán)，吸收紫外光能量后，分子發(fā)生熱振動(dòng)，氫鍵破環(huán)，螯合環(huán)打開(kāi)就能把紫外光變成無(wú)害的熱能放出。ii氫鍵越強(qiáng)，吸收紫外光能量越高，效率越好。iii與苯環(huán)上烷氧基鏈的長(zhǎng)短有關(guān)。如果鏈長(zhǎng)，與聚合物相容性好，穩(wěn)定

3、效果則好。 2）水楊酸酯類：R為芳基或取代芳基水楊酸酯類吸收紫外線后，發(fā)生分子重排，形成了紫外相能力更強(qiáng)的二苯甲酮結(jié)構(gòu)。 3）苯并三唑類：分子中也存在氫鍵螯合環(huán)，由羥基氫與三唑基上的氮所形成。當(dāng)吸收紫外光后，氫鍵破環(huán)或變?yōu)楣饣プ儺悩?gòu)體，把有害的紫外線變?yōu)闊崮堋?、阻燃劑的作用機(jī)理分類：分為：保護(hù)膜機(jī)理、不燃型氣體機(jī)理、冷卻機(jī)理、終止鏈鎖反應(yīng)機(jī)理、協(xié)同作用機(jī)理 保護(hù)膜機(jī)理：阻燃劑在燃燒溫度下，形成一層不燃燒的保護(hù)膜覆蓋在材料上，隔離空氣而阻燃，可分為玻璃狀薄膜和隔熱焦炭層。i玻璃狀隔膜：阻燃劑在燃燒溫度下分解為不揮發(fā)、不氧化的玻璃狀薄膜，覆蓋在材料表面，隔離空氣。能使熱量反射出去或具有低的導(dǎo)熱系

4、數(shù)，從而達(dá)到阻燃的目的；ii隔熱焦炭層：阻燃劑在燃燒溫度下可使材料表面脫水炭化，形成一層多空性隔熱焦炭層，從而阻止熱的傳導(dǎo)，起阻燃的作用。不燃性氣體機(jī)理：阻燃劑能在中等溫度下立即分解出不燃性氣體稀釋可燃性氣體和沖淡燃燒還氧的濃度阻止燃燒發(fā)生。冷卻機(jī)理：阻燃劑能使聚合物材料的固體表面在較低溫度下熔化。吸收潛熱或發(fā)生吸熱反應(yīng)，大量消耗掉熱量，阻止燃燒繼續(xù)進(jìn)行。終止鏈鎖反應(yīng)機(jī)理：阻燃劑的分解產(chǎn)物易與活性游離基作用，降低某些游離基的濃度，使作為燃燒支柱的鏈鎖反應(yīng)不能順利進(jìn)行。協(xié)同作用體系：阻燃劑的復(fù)配是利用阻燃劑之間的相互作用，從而提高阻燃效能，稱為協(xié)同作用體系。6、三氧化二銻和有機(jī)鹵協(xié)同作用體系機(jī)理

5、：產(chǎn)生SbCl3氣體，SbCl3是沸點(diǎn)不太高的揮發(fā)性氣體。A、氣體相對(duì)密度大，能長(zhǎng)時(shí)間停留在燃燒區(qū)內(nèi)稀釋可燃性氣體， 隔絕空氣起到阻燃的作用。B、它能捕獲燃燒性的游離的自由基H·，HO·，·CH3等起到抑制 火焰的作用。C、 SbCl3在火焰上空凝結(jié)結(jié)成液滴或固體顆粒，其壁效應(yīng)散射 大量熱量。使燃燒速度減緩或者停止7、交聯(lián)劑作用機(jī)理：有機(jī)交聯(lián)劑的作用機(jī)理：分為1交聯(lián)劑引發(fā)自由基反應(yīng)2 交聯(lián)劑的官能團(tuán)與高分子聚合物反應(yīng)3 交聯(lián)劑引發(fā)自由基反應(yīng)和交聯(lián)劑官能團(tuán)反應(yīng)相結(jié)合。引發(fā)自由基反應(yīng)：交聯(lián)劑分解產(chǎn)生自由基，引發(fā)高分子自由基鏈反應(yīng)，導(dǎo)致高分子化合物鏈的c-c 鍵交聯(lián)；進(jìn)

6、行交聯(lián)的交聯(lián)劑主要是有機(jī)過(guò)氧化物，它既可以和不飽和聚合物交聯(lián)，亦可以和飽和聚合物交聯(lián)。官能團(tuán)與高分子聚合物反應(yīng)：利用交聯(lián)劑分子中的官能團(tuán)(主要是反應(yīng)性雙官能團(tuán)，多官能團(tuán)以及雙鍵等)作為橋基把聚合物交聯(lián)起來(lái)。無(wú)機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)機(jī)理：分為：金屬氧化物和過(guò)氧化物的交聯(lián)機(jī)理、金屬鹵化物的交聯(lián)、磷酸和磷化物的交聯(lián)金屬氧化物和過(guò)氧化物的交聯(lián)機(jī)理：（氯丁橡膠用氧化鋅交聯(lián)機(jī)理）（氯磺化聚乙烯用金屬氧化物交聯(lián)）金屬鹵化物的交聯(lián)：用金屬鹵化物及有機(jī)金屬鹵化物交聯(lián)時(shí)，高分子多數(shù)按照金屬離子配位。磷酸和磷化物的交聯(lián)：光交聯(lián)和電子射線交聯(lián)8、抗磨劑：在苛刻的操作條件下，摩擦表面溫度很高，即使含有油性劑的潤(rùn)滑油也不能維持半

7、流體潤(rùn)滑而出現(xiàn)邊界潤(rùn)滑此時(shí)需加入抗磨損添加劑，與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成有機(jī)化學(xué)反應(yīng)膜，保護(hù)金屬表面。 磷系抗磨劑：一般認(rèn)為，磷化合物首先在鐵表面吸附。然后在摩擦條件下發(fā)生O-O鍵斷裂，生成亞磷酸鐵和磷酸鐵有機(jī)膜。起到抗磨損作用。在極壓條件廠，有機(jī)磷酸鐵膜進(jìn)一步反應(yīng)生成無(wú)機(jī)磷酸鐵鐵膜，從而避免金屬間的直接接觸。 硫系抗磨劑：在摩擦面的極壓潤(rùn)滑條件下，內(nèi)于局部溫度上升，吸附在金屬表面的含硫化合物與金屬急劇反應(yīng)。生成極壓膜，同時(shí)還生成Fe2O3、Fe3O4,FeSO4等金屬氧化物，氧化物形成微孔，使?jié)櫥头肿幽軌驖B入而起作用。9、抗凝劑：通過(guò)與石蠟烴共晶而改變蠟的晶形，使其變成均勻松散的晶粒延緩

8、或防止導(dǎo)致油品凝固的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成。10、低溫流動(dòng)改進(jìn)劑：與降凝劑一樣，低溫流動(dòng)改進(jìn)劑只改變蠟結(jié)晶的形狀和大小，阻止其生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。但對(duì)于低溫流動(dòng)改進(jìn)劑，必須能保證蠟晶充分細(xì)小，否則便會(huì)堵塞過(guò)濾器。相同結(jié)構(gòu)的化合物作為降凝劑和低溫流動(dòng)改進(jìn)劑時(shí)，分子量相差很大。概念、分類及性能：1、鏈終止型抗氧劑：能終止氧化過(guò)程中自由基鏈的傳遞與增長(zhǎng)，此種抗氧劑能與自由基 RRO2 等結(jié)合，形成穩(wěn)定的游離基或終止化合物中斷裂而增長(zhǎng)，又稱主抗氧劑，以AH表示2、預(yù)防型抗氧劑：能夠阻止或延緩高分子材料氧化降解過(guò)程中自由基產(chǎn)生的抗氧劑稱為預(yù)防型抗氧劑，又稱輔助抗氧劑。3、抗氧劑應(yīng)具備的性能：1）具有活潑的氫原

9、子，它應(yīng)該比高分子鏈上的活潑 氫原子更活潑；2）抗氧劑的自由基應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性；3）抗氧劑本身應(yīng)較難氧化，否則自身被氧化而 起不到抗氧作用4、高分子材料熱降解分類：非鏈斷裂降解、隨機(jī)鏈斷裂降解、解聚反應(yīng) 非鏈斷裂降解：從高分子鏈上脫下小分子，(如 HCl,NH3,H2O,HOAc等)導(dǎo)致材料性能的變化為非鏈斷裂降解（改變鏈結(jié)構(gòu)，鏈未斷裂） 隨機(jī)鏈斷裂降解：鍵的斷裂發(fā)生高分子鏈上，從而產(chǎn)生了各種無(wú)規(guī)律的低分子，導(dǎo)致材料遭到了嚴(yán)重的破壞，這一過(guò)程稱作隨機(jī)鏈斷裂降解。 解聚反應(yīng)：高分子材料鏈斷裂式有規(guī)律的，只是分解成了聚合前的單體，稱為解聚反應(yīng)。5、 光穩(wěn)定劑分類：光屏蔽劑、紫外線吸收劑、萃取劑、

10、自由基捕獲劑 光屏蔽劑：炭黑，氧化鋅，無(wú)機(jī)顏料。 紫外線吸收劑：水楊酸酯，二苯甲酮類，苯并三唑類。 猝滅劑：鎳的有機(jī)絡(luò)合物，取代丙烯腈類，三嗪類。 自由基捕獲劑：受阻胺衍生物：低分子量類、高分子量類。 低分子量類：易揮發(fā)，不耐抽提，易損失。低分子量的在使用過(guò)程中，易在聚合物制品中從內(nèi)向外遷移，因揮發(fā)抽提而損失，從而導(dǎo)致變黃、裂縫，以至強(qiáng)度變低，直接影響聚合物制品的持久光穩(wěn)定性。高分子量類：耐熱性，耐抽提，相容性好。 高分子量的突出優(yōu)點(diǎn)在于它保持光穩(wěn)定效果的同時(shí)，提高了耐熱性，耐抽提和相容性，其毒性也隨聚合度和分子量的增加而降低。分子量太高，妨礙其在聚合物中的遷移，降低了制品表面的有效

11、濃度，影響了光穩(wěn)定效果的充分發(fā)揮，故分子量控制在2500左右。6、 阻燃劑按使用方法分類：添加型和反應(yīng)型添加型：是在塑料加工過(guò)程中簡(jiǎn)單添加和混合在塑料中。優(yōu)點(diǎn)是使用方便、適用面廣、但對(duì)聚合物性能影響較大。反應(yīng)型：是在聚合物合成過(guò)程中，作為一個(gè)組分參加反應(yīng)，并鍵合在聚合物的分子鏈上。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)聚合物影響性能小，阻燃性持久。7、交聯(lián)概念：交聯(lián)是在兩個(gè)高分子的活性位置上生成一個(gè)或數(shù)個(gè)化學(xué)鍵，將線型高分子轉(zhuǎn)變成體型(三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))高分子的反應(yīng)8、硫化概念：就是將橡膠分子進(jìn)行交聯(lián)，使它由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)而具有良好的彈性和其他許多優(yōu)異性能。9、固化概念：實(shí)際上是高分子發(fā)生交聯(lián)的結(jié)果。10、光敏劑概念：

12、該物質(zhì)受特定波長(zhǎng)的光照射時(shí)分解產(chǎn)生活性自由基，引起聚合反應(yīng)而交聯(lián)固化，這種物質(zhì)稱為光交聯(lián)劑或引發(fā)劑，或稱為光敏劑。11、潤(rùn)滑劑按對(duì)象分類：機(jī)械運(yùn)行用潤(rùn)滑劑、載荷添加劑、塑料成型用潤(rùn)滑別、材料加工用潤(rùn)滑劑、纖維加工用油劑、紡織纖維用油劑12、潤(rùn)滑劑按摩擦類型分類：內(nèi)潤(rùn)滑和外潤(rùn)滑13、靜電如何產(chǎn)生：兩種不同物質(zhì)的表面相互接觸，瞬間就能產(chǎn)生電荷，而很小的靜電荷，就足以形成極高的靜電壓。一般來(lái)說(shuō)，分子中含有極性基團(tuán)較多的聚合物易帶正電，而非極性聚合物則帶負(fù)電荷。靜電荷的積累是造成靜電災(zāi)害的根源。14、靜電逸散的方式分類：體積傳導(dǎo)、表面?zhèn)鲗?dǎo)（主要）、向空氣中輻射相互之間關(guān)系和影響因素：1、增塑劑的結(jié)構(gòu)與

13、增塑速率關(guān)系：低分子量的增塑劑較高分子量的增塑劑對(duì)PVC的增塑效率高增塑劑分子內(nèi)極性的增加，支鏈烷基的增加，環(huán)狀結(jié)構(gòu)的增加，增塑效率降低。2、增塑劑的結(jié)構(gòu)與耐性的關(guān)系1）結(jié)構(gòu)與耐寒性的關(guān)系：相容性良好的增塑劑耐寒性都較差；當(dāng)增塑劑含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，耐寒性顯著降低；直鏈亞甲基為主體的脂肪族酯類，烷基鏈越長(zhǎng)耐寒性好，支鏈增加耐寒性變差。2）結(jié)構(gòu)與耐老化的關(guān)系烷基支鏈越多耐熱性越差；具有叔碳鏈結(jié)構(gòu)的增塑劑（易生成叔丁基游離基）耐熱耐氧化性差。 3、高分子材料老化的影響因素：外界因素中，光，氧，熱三個(gè)因素最重要；內(nèi)因是？化學(xué)成分、分子量分布、組織結(jié)構(gòu)等因素合成：1、DOP（鄰苯二甲酸酯）：1）工藝:由鄰苯

14、二甲酸酐與一元醇直接酯化2）采用三類催化劑：1 酸性催化劑：硫酸，對(duì)甲苯磺酸，磷酸等（酸性催化劑易引起副反應(yīng)，使增塑劑著色）2 采用非酸性催化劑：鈦酸酯和鋁酸酯、兩性氫氧化物和NaOH的復(fù)合物鋁酸鈉（Al(OH)3與NaOH的復(fù)合物、Sn(OH)2NaOH）金屬氧化物 SnO TiO2陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和沸石3無(wú)催化劑：溫度較高>200 3）脫水法：原因：酯化反應(yīng)是可逆的，反應(yīng)速度很慢，為使平衡向正方向移動(dòng)，必須設(shè)法不斷從系統(tǒng)中分出反應(yīng)生成的水。脫水方法 ：真空脫水 共沸脫水 苯，甲苯，環(huán)己烷，正庚烷 惰性氣體吹出水分（N2 、CO2）4）鄰丙二甲酸酐的制備：由萘及二甲苯氧化得到 2-乙基己醇的制備：羰基合成法、烷基鋁法、酯高壓氫化法羰基合成法：以丙烯為原料，利用羧基合成法制得正丁醛和異丁醛，正丁醛羥醛縮合反應(yīng)，脫水，加氫得2