助劑化學及工藝學任課教師：李艾聯系方式程郵箱：

shengwuhuagong2007@163.com郵箱密碼：200712參考書1、塑料加工助劑：曾人泉，中國物資出版社，1997年。2、助劑化學及工藝學：馮亞青，王利軍等，化學工業(yè)出版社，1997年。3、塑料助劑生產技術與應用：丁學杰等，廣東科技出版社，1996年。4、功能助劑－塑料，涂料，膠粘劑：夏曉明，宋之聰，化學工業(yè)出版社，2003年。第一章緒論助劑的概念助劑的特點助劑的分類如何選用助劑助劑工業(yè)的國內外狀況及發(fā)展趨勢一、助劑的概念1.概念

助劑又稱為添加劑，可分為廣義和狹義之講。廣義：助劑是泛指某些材料和產品在生產和加工過程中，為改進生產工藝和產品的性能而加入的輔助物質。狹義：加工助劑是指那些為改善某些材料的加工性能和最終產品的性能而分散在材料中，對材料結構無明顯影響的少量化學物質。2.作用助劑是精細化工行業(yè)中的一大類產品。它能賦予制品以下特性（6方面）：

特殊性能（抗靜電劑）延長其使用壽命（厭氧劑）擴大其應用范圍（抗靜電劑）改善加工效率（脫模劑）加速反應過程（硫化促進劑）提高產品收率

（乳化劑）應用：廣泛用于化學工業(yè)，特別是有機合成，塑料、纖維、橡膠三大合成材料的制造加工。精細化工工業(yè)部門：石油煉制，紡織，印染，農藥，醫(yī)藥，涂料，造紙，食品，皮革。其他行業(yè)：化妝品，選礦，機械，金屬加工，照相，染料，顏料，石油開采，洗滌劑。因此被稱為“工業(yè)味精”。P1二、助劑的特點助劑在質和量上基本特點（四方面）：

小批量、多品種、特定功能、復配使用。1、小批量、多品種助劑是一個品種繁多的精細化工行業(yè)，眾多助劑產品都是小批量生產。不同化學結構的助劑品種成千上萬；即使同一化學結構，不同廠家型號各異。2、添加量不一添加量根據制品要求而定，懸殊很大。（P2）3、類型不一有液體狀，有粉末狀；有小分子結構，也有大分子高聚物；有無機，也有有機的。4、多種助劑復配使用。為了達到良好的效果，各類助劑常常配合使用。如果配合得當，不同助劑間常常會相互增效，即達到所謂“協同作用”。三、助劑的分類助劑類別和品種繁雜，大致有三種分類方法：1.按應用對象2.按使用對象3.按作用功能1.按應用對象分類（1）高分子材料助劑（塑料、纖維、橡膠）（P2）（2）紡織染整助劑（織物纖維的前處理助劑、印染和染料加工用助劑、織物后整理助劑）（3）石油工業(yè)用助劑（原油開發(fā)和處理添加劑、石油產品添加劑）（4）食品工業(yè)用添加劑（調味劑、著色劑、抗氧劑、防腐劑、香味劑、乳化劑、酸味劑、鮮味劑、保鮮劑、增稠劑、品種改良劑）（5）其它：涂料助劑、醫(yī)藥助劑、農藥助劑、飼料添加劑、水泥添加劑、燃燒助劑。2.按使用范圍分類：（1）合成用助劑是指在合成反應中加入的助劑。作用：改變反應的速度和方向、提高選擇性和轉化率；引發(fā)、阻聚和終止聚合反應；為聚合反應提供介質條件；調解高聚物分子量的大小和分子量的分布；改善產品性能。包括：催化劑、引發(fā)劑、溶劑、分散劑、乳化劑、阻聚劑、調節(jié)劑、終止劑。（2）加工用助劑是指材料在加工過程中所加的添加劑。主要是橡膠和塑料以及化學纖維紡絲或紡紗中加入的輔助化學藥品。包括：增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、固化劑、硫化劑、促進劑、油劑。3.按作用功能分類：（1）增塑劑：能增加高聚物的彈性，使之易于加工的物質。主要用于聚氯乙烯，是產量和消耗量最大的一類有機助劑。品種：鄰苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯類等。（2）抗氧劑：防止材料氧化老化的物質。是穩(wěn)定化助劑的主體，應用最廣。俗稱防老劑。

自由基抑制劑（主抗氧劑）

過氧化物分解劑（輔助抗氧劑）

胺類酚類

硫代二酸酸酯亞磷酸酯與主抗氧劑并用按照作用機理（3）熱穩(wěn)定劑：防止材料熱老化的物質，主要用于聚氯乙烯和氯乙烯共聚物的穩(wěn)定劑。主穩(wěn)定劑：鹽基性鉛鹽、金屬皂類和鹽類、有機錫化合物輔助穩(wěn)定劑：環(huán)氧化合物、亞磷酸酯、多元醇。穩(wěn)定劑可組成復合穩(wěn)定劑。（4）光穩(wěn)定劑：防止材料光氧老化的物質，又稱紫外線光穩(wěn)定劑。按作用機理分：光屏蔽劑、紫外吸收劑、猝滅劑、自由基捕獲劑。（5）阻燃劑：增加材料難燃性的物質。包括不燃和阻燃。阻燃劑用于高分子材料、紡織纖維、紡織制品、造紙。阻燃劑添加型：磷酸酯、氯化石蠟、有機溴、氯化物等反應型：鹵代酸酐、鹵代雙酚A、鹵代多元醇煙霧抑制劑：為了防止聚合物燃燒時產生大量的煙霧（消煙劑）——新型助劑（6）交聯劑：使線性高分子轉變成體型高分子的作用，能起交聯的物質稱交聯劑。交聯方法輻射交聯化學交聯：有機過氧化物、酯類環(huán)氧樹脂固化劑：胺類和有機酸酐紫外線交聯的光敏化劑（光固化）

（補牙）硫化劑：橡膠的交聯劑。最早使用，目前使用最廣的硫化劑是硫磺。其他硫化劑：有機過氧化物、有機多硫化物、對醌二肟及其衍生物、烷基苯酚甲醛樹脂及金屬氧化物。硫化劑的助劑硫化促進劑：用以降低硫化溫度、減少硫磺用量、加速硫化速度。硫化活化劑：能充分發(fā)揮促進劑和促進效力，同時能提高硫化劑的交聯度與耐熱性。防焦劑：能防止膠料在操作期間產生早期硫化（燒焦）。同時又不影響促進劑在硫化溫度下正常使用。噻唑類次磺酰胺衍生物無機：氧化鋅氧化鎂有機：硬質酸醇胺

亞硝基化合物有機酸及酸酐硫代酰亞胺（7）潤滑添加劑：為減少摩擦、改善產品應用和加工性能而加入的物質。潤滑油用油性劑：含極性基團的油性劑和含硫油性劑抗摩劑：硫系極壓劑（硫化異丁烯、硫化四聚丙烯）極壓劑：磷系極壓劑（亞磷酸酯、酸性磷酸酯及其胺鹽）氯系極壓劑（氯化石蠟、五氯聯苯）有機金屬系極壓劑（環(huán)烷酸鉛、二烷基二硫代磷酸鋅）硼酸鹽極壓劑塑料加工用潤滑添加劑：脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、脂肪酸的金屬皂、脂肪醇、烴類、有機硅脫模劑紡絲用油劑：合成纖維用油劑天然纖維紡織用油劑主要成分油脂和各種表面活性劑（8）偶聯劑：在無機材料或填料與有機合成材料之間起偶聯作用的一種物質，也是應用于粘合材料和復合材料中的一種助劑。主要有：硅烷衍生物、酞酸酯類、鋯酸酯類和鉻絡合物（9）發(fā)泡劑：指不與高分子材料發(fā)生化學反應，并能在特定條件下產生無害氣體的物質。

用途：泡沫塑料、海綿橡膠的發(fā)泡。

物理發(fā)泡劑：通過壓縮氣體的膨脹，或液體的揮發(fā)等物理過程而形成的。

化學發(fā)泡劑：無機發(fā)泡劑（碳酸銨、碳酸氫鈉、亞硝酸鈉）有機發(fā)泡劑（偶氮類、磺酰肼類、亞硝基）（10）消泡劑：用以破壞泡沫或防止泡沫產生的物質。

用途：發(fā)酵、蒸餾、印染、造紙、污水處理

包括：低級醇類、有機極性化合物類、礦物油類、有機硅樹脂。（11）抗靜電劑：防止材料加工和使用時的靜電危害而加入的一種物質。

用途：塑料和合成纖維的加工按作用方式不同分為：內部用抗靜電劑和外部用抗靜電劑按化學屬性為表面活性物質：陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性型表面活性劑。（12）流變性能改進劑：能夠改變不同剪切速度下粘度特性的添加劑。

用途：涂料、乳液等體系中。

包括的類型：流變劑、增稠劑、流平劑①流變劑：能夠促進溶劑型涂料體系形成凝膠網絡、賦予體系在低剪切速度下的結構粘度，防止?jié)衲ち鲯旌皖伭铣两档奈镔|。

包括：有機膨潤土、氫化蓖麻油、聚乙烯蠟、觸變性樹脂。②增稠劑：一類廣泛用于水基乳狀體系，如乳膠漆涂料印花漿、化妝品、食品體系中的流變助劑，能夠賦予這些體系是適當的觸變性。

包括：脂肪酸烷醇酰胺類、甲基纖維素衍生物類、不飽和酸聚合物、有機金屬化合物。③流平劑：一類通過改變涂料與底材之間表面張力而提高潤滑性，從而確保涂層表面平整、有光澤的添加劑。

包括：溶劑類、醋丁纖維素類、聚丙烯酸酯類、有機硅樹脂類、含氟表面活性劑類。（13）柔軟劑：用來降低纖維間的摩擦系數，以獲得柔軟效果的物質。

組成：礦物油、石蠟、植物油、脂肪醇還有大量表面活性劑

柔軟劑類型：表面活性劑型、反應型、非表面活性劑型。（14）乳化劑和分散劑乳化劑：能使互不相溶的兩種液體中的任何一種液體均勻穩(wěn)定的分散到另一種液體中的物質。分散劑：能使固體微粒均勻穩(wěn)定的分散到液體中的物質。（廣泛用于紡織染整行業(yè)）性質（本質）：大多數為表面活性劑

乳化劑：陰離子型、陽離子型、非離子型

分散劑：陰離子型、陽離子型、非離子型和高分子型兩者有時相同（15）抗菌劑和防腐劑：具有抵抗霉菌侵蝕能力的一種物質?？咕鷦河糜诳咕牧蠒r多稱為抗菌劑。防腐劑：用于食品添加劑時多稱為防腐劑(抑制微生物）抗菌劑類型：酚類化合物（苯酚、氯代苯酚及衍生物）有機金屬化合物（有機汞、錫、銅、砷、硫、磷、鹵及氮雜環(huán)化合物）。

防腐劑類型：苯甲酸及其鹽類、山梨酸及其鹽類、對羥基苯甲酸酯、丙酸及其鹽類。（16）防銹劑：用于防止金屬腐蝕的一類物質，如防銹水、防銹油、緩蝕劑。①防銹水：無機類（亞硝酸鈉、鉻酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、鋁酸鈉）有機類（苯甲酸鈉、三乙醇胺、巰基苯并噻唑、苯并三氮唑）②防銹油：是一種有幾種物質配成的乳液。

包括硅油、乳化劑、穩(wěn)定劑、緩蝕劑、防霉劑、助溶劑等。③緩蝕劑：有羧酸、金屬皂、磺酸、胺、脂、及雜環(huán)化合物。（17）流動性能改進劑：用于原油、潤滑油和燃料油中的控制流動性能變化的一類助劑。類型：降凝劑、粘度指數改進劑和低溫流動性能改進劑①

降凝劑：均聚物（聚甲基丙烯酸酯、聚烯烴）共聚物（乙烯聚合物、不飽和羧酸酯聚合物）烷基琥珀酰胺及衍生物氫化脂肪仲胺②粘度指數改進劑：均聚物（聚甲基丙烯酸酯、聚異丁烯）共聚物（乙-丙共聚物、聚苯乙烯-不飽和羧酸酰胺共聚物）③低溫流動性能改進劑：聚乙烯-醋酸乙烯酯、烯烴-馬來酸酐

柴油中的一種添加劑四、如何選用助劑助劑種類繁多，約有上百種。品種成千上萬。助劑選擇與應用，必須兼顧應用對象種類、加工方式、制品特性、配合組分等因素。因此助劑的選擇和應用中應注意的幾個問題：1.助劑與制品的配伍性：（首要問題）原因：助劑必須長期、穩(wěn)定、均勻的存在于制品中才能發(fā)揮其效能。配伍性相容性穩(wěn)定性（1）助劑與聚合物的相容性：如果相容性不好，助劑就容易析出。固體助劑的析出，俗稱“噴霜”；液體助劑的析出，稱為“滲出”或“出汗”。助劑析出后即失去助劑的作用，而且影響塑料制品的外觀。但是對于某些助劑，并不要求它與聚合物有良好的相容性。例如，潤滑劑的相容性就不宜過大，否則就會起增塑劑的作用，使聚合物軟化。

助劑與聚合物的相容性主要取決于它們的結構相似性。如，極性較強的增塑劑在極性的聚氯乙烯中的相容性較極性弱者為好。又如，在抗氧劑和光穩(wěn)定劑中引入較長鏈的烷基，就可以改善它們與聚烯烴的相容性。對于無機填充劑和無機顏料，它們不溶于聚合物，而是非均相地分散于聚合物中。對于這一類助劑，則要求它們的分散性好，其細度越小越好。（2）助劑與聚合物在穩(wěn)定性方面的相互影響助劑必須長期穩(wěn)定地存在于塑料制品中。因此，應該注意助劑與聚合物在穩(wěn)定性方面的相互影響。有些聚合物（如聚氯乙烯）的分解產物帶酸堿性，能分解一些助劑；也有一些助劑能加速聚合物的降解。分解產物氯化氫

2.助劑的耐久性（防止助劑的損失）助劑的損失主要通過三條途徑：揮發(fā)、抽出和遷移。

揮發(fā)性的大小取決于助劑的結構，例如，由于鄰苯二甲酸丁酯的分子量小于鄰苯二甲酸二辛酯，故前者的揮發(fā)性較后者大得多。一般分子量愈小，揮發(fā)性愈大。

助劑的抽出性與其在不同介質中