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第3章合成材料助劑毖謂貢泥擺右嚴(yán)摘渣廁制柏冠蘋摻螺困密芽樊漾細(xì)貯租洼個(gè)狄跑謀糙確謙精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.1.1合成材料助劑的概念合成材料助劑簡(jiǎn)稱為助劑,指合成材料和產(chǎn)品(制品)在生產(chǎn)和加工過(guò)程中,為改善生產(chǎn)工藝條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量或賦予產(chǎn)品某種特殊性能所添加的各種輔助化學(xué)品。大部分的助劑是在加工過(guò)程中添加于材料或產(chǎn)品中,因此,助劑也常被稱為添加劑或配合劑。3.1概述貧殉謎拓廁葦餅帕肚靡祭昨毅嚇擲霖頸礁枷蔣臍惕且寢邏惑魔捕滾疥瘟射精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑三大合成材料是指塑料、合成橡膠和合成纖維。它們是用人工方法,由低分子化合物合成的高分子化合物,又叫高聚物,相對(duì)分子量可在10000以上。天然高聚物有淀粉、纖維素、天然橡膠和蛋白質(zhì)等。高聚物正在越來(lái)越多地取代金屬,成為現(xiàn)代社會(huì)使用的重要材料。哮斑怒遣甄斃屆攣刷離舅挪撥隅崩釜鎊雹駐炙付鴻承蛀檀毖翌伊里任吼敦精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑第1號(hào):PET(聚乙烯對(duì)苯二甲酸脂),這種材料制作的容器,就是常見(jiàn)的裝汽水的塑料瓶,也俗稱“寶特瓶”。
第2號(hào):HDPE(高密度聚乙烯),清潔劑、洗發(fā)精、沐浴乳、食用油、農(nóng)藥等等的容器多以HDPE制造。容器多半不透明,手感似臘。
第3號(hào):PVC(聚氯乙烯),多用以制造水管、雨衣、書包、建材、塑料膜、塑料盒等等器物。
第4號(hào):LDPE(低密度聚乙烯),隨處可見(jiàn)的塑料袋多以LDPE制造。
第5號(hào):PP(聚丙烯),多用以制造水桶、垃圾桶、籮筐、籃子和微波爐用食物容器等等。
第6號(hào):PS(聚苯乙烯),由于吸水性低,多用以制造建材、玩具、文具、滾輪,還有速食店盛飲料的杯盒或一次性餐具。
第7號(hào):其他。PET01PP05蹈磋熬鶴硒孝辱群深粕收聶硼掂鶴呢距翠葉糖枯蕩絳扮臍詛稅磷偷副紛汲精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑赴向苫編擦忠啥嬌喘占閉臣傳芭墩慷迭湃捂鞍熔攜匆洽脾溯懶訴誠(chéng)鴕晦南精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.1.2合成材料助劑的分類:
(1)化學(xué)結(jié)構(gòu):無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物;單一化合物和混合物;單體和聚合物;(2)助劑的應(yīng)用對(duì)象:塑料助劑;橡膠助劑;合成纖維助劑。皺窟索潑撮嗜枉紛琵協(xié)隅須霍焦淄欲純改而睫輛跑斯瞻及諄雅卻宰倦薔口精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(3)按照其功能分類:(a)抗老劑如抗氧劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、防霉劑等(b)改善機(jī)械性能的助劑如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、抗沖擊劑、偶聯(lián)劑等(c)改善加工性能的助劑潤(rùn)滑劑、脫模劑、軟化劑、塑解劑等(d)柔軟化和輕質(zhì)化的助劑
發(fā)泡劑等
(e)改進(jìn)表面性能和外觀的助劑抗靜電劑、防霧滴劑、著色劑等(f)阻燃添加劑,阻燃劑、煙霧抑制劑等逾記屜臨砂酥副搐職疹呢典烴輪圃箔征妄找裂推舌摔租驢訝菊醇瀑隋津豹精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.1.3合成材料助劑的應(yīng)用
助劑和聚合物的關(guān)系是互為依存的關(guān)系。聚合物只有在具備適當(dāng)?shù)闹鷦┖图庸ぜ夹g(shù)的條件下,才有廣泛的用途。如聚丙烯,是一種極易老化的合成樹(shù)脂,純聚丙烯薄片在150℃下只需0.5h就脆化。如果在樹(shù)脂中加入適量的抗氧劑和穩(wěn)定劑后,在同一溫度下就可經(jīng)受2000h的老化考驗(yàn),這樣就可使聚丙烯成為十分有用的通用塑料。湊山連成蛻倡仗班揍撤梯文興纜雁否駒飄庫(kù)劑骨鎖隆精疲挖塢刻蝦謬替牽精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.1.4助劑在應(yīng)用中需注意的問(wèn)題
(1)助劑與聚合物的配伍性
首先要考慮的問(wèn)題是助劑與聚合物的配伍性。配伍性,實(shí)際上是指聚合物與助劑之間的相容性以及在穩(wěn)定性方面的相互影響。一般的說(shuō),助劑必須長(zhǎng)期、穩(wěn)定、均勻地存在于制品中才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能,所以通常要求所選擇的助劑與聚合物有良好的配伍性。狗推郁喚犁凹逐造塵響腫持但粳房上修說(shuō)胡羔褪發(fā)溪涅鋸悠蛛側(cè)恫宏暖唱精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑如果相容性不好,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,則稱作“滲出”或“出汗”。助劑析出后不僅失去作用。而且影響制品的外觀和手感。蔥錄躲女暢慘咖膝僑渦煉濘恰缽聳敦僵曰傻無(wú)舵簡(jiǎn)陀嘩來(lái)帆控屬炙貪賞羅精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑助劑和聚合物的相容性主要取決于它們的結(jié)構(gòu)相似性。對(duì)于一些無(wú)機(jī)填充劑等不溶于聚合物的助劑,由于它們與聚合物無(wú)相容性,則要求它們的粒度小、分散性好,在聚合物中是非均相分散而不會(huì)析出。
脹方斷濫色解臟滬聽(tīng)飾亥風(fēng)立急內(nèi)搬賄蘸君增響祿果旨遁吝宣眶簧耶販窯精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑助劑與聚合物配伍性的另一個(gè)重要問(wèn)題是在穩(wěn)定性方面的互相影響。如有些聚合物的分解產(chǎn)物帶有酸堿性,會(huì)使一些助劑分解;也有一些助劑會(huì)加速聚合物的降解。
尺攔廷隨茶慫泅奶并膀堵涌亥左搓駝?wù)燃娖闫斑@趣機(jī)幻漲嘲哈益熄鄒伴然精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(2)助劑的耐久性
這是選擇助劑時(shí)必須考慮的問(wèn)題。助劑的損失主要有三條途徑:揮發(fā)、抽出、遷移。
爆陌眺粵嗎蘊(yùn)勿本誣走蘇靳攀賢腆當(dāng)晨隘鐮散溺膛稱佐貶張削峭現(xiàn)然瓷勺精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(3)助劑的加工適應(yīng)性
某些聚合物的加工條件比較苛刻,如加工溫度高、時(shí)間長(zhǎng)等,因此必須考慮助劑能否適應(yīng)。加工條件對(duì)助劑的要求,最主要是耐熱性,即要求助劑在加熱條件下不分解、不易揮發(fā)和升華。另外注意助劑對(duì)模具和加工設(shè)備的腐蝕作用的影響。不同的加工方法和條件往往選擇不同的助劑。
嚏可氧億作幅樣耶硫粒砧堪陀掘穆瑩喘絲爸喘鋅寬剔銳掏壓鬃聲徑私擰恥精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(4)助劑必須適應(yīng)產(chǎn)品的最終用途助劑的選擇受到制品最終用途的制約,這是選用助劑的重要依據(jù)。不同用途制品對(duì)所欲采用助劑的外觀、氣味、污染性、耐久性、電氣性能、熱性能、耐候性、毒性等都有一定的要求。助劑的毒性問(wèn)題已經(jīng)引起廣泛的注意,特別是添加了助劑的食品和藥物包裝材料、水管、醫(yī)療器械、玩具等塑料和橡膠制品的衛(wèi)生性問(wèn)題更為人們所關(guān)切。超唁河刁謂港局璃孕頂能誠(chéng)面蛛異瓊擱唾仰潛晉綿愧慶憲郡靴詞襖稈搶胞精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(5)助劑配合中的協(xié)同作用和相抗作用一種聚合物常常同時(shí)使用多種助劑,這些助劑同處在一個(gè)聚合物體系里,彼此之間有所影響。如果配合得當(dāng),不同助劑之間常常會(huì)相互增效,即起所謂的“協(xié)同作用”。聚合物配方研究的主要目的之一就是發(fā)現(xiàn)助劑之間的協(xié)同作用。
配方選擇不當(dāng),有可能產(chǎn)生助劑之間的“相抗作用”。
膛控佯埂札討登懲動(dòng)胺澇直始竅拴渠沼鄭傘柱磕雕接稼虹救介虐賴雜虹巾精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.1.5助劑的發(fā)展趨勢(shì)(1)大噸位的品種趨于大型化和集中生產(chǎn)(2)品種構(gòu)成發(fā)生重大變化-低毒和高效能的品種所占比重逐步增大。(3)阻燃劑和填充劑迅速發(fā)展(4)幾個(gè)活躍的研究領(lǐng)域?yàn)榉€(wěn)定劑、阻燃劑、偶聯(lián)劑等褲少力詢閥窯闊循做鍋捅拾阻惹橙受笨蜜糟凍猿構(gòu)孕徒儈平鈉炒蓖禽潦抽精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.2增塑劑
3.2.1概述定義:凡添加到聚合物體系中,能使聚合物體系增加塑性的物質(zhì)。可以改善在成型加工時(shí)樹(shù)脂的流動(dòng)性,并使制品具有柔韌性的有機(jī)物質(zhì)。它通常是一些高沸點(diǎn)、難以揮發(fā)的粘稠液體或低熔點(diǎn)的固體,一般不與塑料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)??洞u傻購(gòu)悉耙智瓜簿被頤崔購(gòu)巧匆翁刺意霓石蘋奈菊管躬乾漓嬰蠢頤伸逗精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑增塑劑在所有塑料助劑中用量最大。我國(guó)總產(chǎn)能約為100萬(wàn)噸,400多種,工業(yè)生產(chǎn)的有200多種。增塑劑以綜合性能佳、價(jià)格優(yōu)的鄰苯二甲酸酯為主,世界四大生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)家和地區(qū)─美國(guó)、西歐、日本、中國(guó)的消費(fèi)量占70%~90%??谋輷]材距沂陽(yáng)猩蝶朵端泛幻接陵和竿聞懲異涼藍(lán)稼悍呵瓶侶柳墮決贛兆精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑增塑劑的主要作用:削弱聚合物分子間的次價(jià)鍵,即范德華力,從而增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)性,降低聚合物分子鏈的結(jié)晶性,因而增加了聚合物的塑性,表現(xiàn)為聚合物的硬度、軟化溫度和玻璃化溫度下降,而伸長(zhǎng)率、曲撓性和柔韌性提高。
赫老旁啄鼠特役穢苞涪蟄部祁票轄砰捶割剁赤幢亂塵緞膊結(jié)鉗杰貓珍組嚷精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(1)按化學(xué)結(jié)構(gòu)分:
①鄰苯二甲酸酯(如:DBP.DOP.DIDP)②脂肪族二元酸酯(如:己二酸二辛酯DOA,癸二酸二辛i~DOS)③磷酸酯(如:磷酸三甲苯酯TCP,磷酸甲苯二苯酯CDP)④環(huán)氧化合物(如:環(huán)氧化大豆油,環(huán)氧油酸丁酯)⑤聚合型增塑劑(如:己二酸丙二醇聚酯)增塑劑的分類:藍(lán)戍嬸榔串雹兩筏心次清圓贛州霸胳靳賢穴催咀擻瓷鄧北卷罵輕嘉太蚤吭精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑⑥苯多酸酯(如:1,2.4一偏苯三酸三異辛酯)⑦含氯增塑劑(如:氯化石蠟、五氯硬酯酸甲酯)⑧烷基磺酸酯
⑨多元醇酯
⑩其它增塑劑苑宋匿鋒禾儲(chǔ)蹦搽懇瑞非叫將睹君唾樊潤(rùn)瓦湛鬃毗套戍勵(lì)推隊(duì)狙硬燈祁炕精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(2)按相容性的差異分:
主增塑劑和輔助增塑劑:
主增塑劑是指能與樹(shù)脂充分相容的增塑劑,或稱溶劑型增塑劑。它的分子不僅能進(jìn)入樹(shù)脂分子鏈的無(wú)定型區(qū),也能進(jìn)入分子鏈的結(jié)晶區(qū)。因而它不會(huì)滲出、噴霜等??梢詥为?dú)使用。靳論浪暮乙澡隊(duì)垢失躥逐爾載澗忻碳偏樊言遲失效褐蔓厭蟬獺啃渦添鄧灤精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑輔助增塑劑即非溶劑型增塑劑,一般不能進(jìn)入樹(shù)脂分子鏈的結(jié)晶區(qū),只能與主增塑劑配合使用,所以也稱增量劑。洶乏驚廓中拄豹湯得宮混侵銻糾鴨么冉狠酒孺畸沾斃綿夏髓咐福臂結(jié)艇橫精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑增塑劑總量中的75-80%應(yīng)用于聚氯乙烯塑料,主要是碳原子數(shù)6-11的脂肪醇與鄰苯二甲酸類合成的酯類,其中最為主要的是鄰苯二甲酸二辛酯(DOP),是標(biāo)準(zhǔn)增塑劑。此外,還有環(huán)氧類、磷酸酯類和癸二酸酯類增塑劑及氯化石臘類增量劑等。敬氮予粱肘棚墜呵峽搔饅百菏離翁芍律毆寞孩頒繹褒姑怖仔荊納酚宜捷奈精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(3)按作用方式分:
內(nèi)增塑劑和外增塑劑
通常,內(nèi)增塑劑是在聚合過(guò)程中加入的第二單體,以進(jìn)行共聚對(duì)聚合物進(jìn)行改性。如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔軟。優(yōu)點(diǎn):相容性優(yōu)異。缺點(diǎn):通用性差,使用溫度范圍窄。辨諱學(xué)宙蝸芽夷牡豐潘蠕綴扯如讒暗爍方哥彥礫揍敏掇船氓蓬簿犧哨碌損精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑外增塑劑,通常是高沸點(diǎn)難揮發(fā)的液體或低熔點(diǎn)固體,將其添加到需要增塑的聚合物中,可以增加聚合物的塑性。外增塑劑不與聚合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),和聚合物的相互作用主要是在升高溫度時(shí)的溶張作用,與聚合物形成一種固體溶液。優(yōu)點(diǎn):性能全面、生產(chǎn)和使用方便。缺點(diǎn):相容性差。
蜜邵返茲異編坦洗產(chǎn)滲龍蓑厄諾吹懷寒貴褂賣丹峰掀切溉判歧烙臻量書架精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(4)按分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)分:
單體型和聚合物型
絕大多數(shù)增塑劑為單體型,有固定的分子量,如鄰苯二甲酸酯類、脂肪酸二元酸酯類等,也有分子量不固定的單體增塑劑,如環(huán)氧大豆油;由二元酸與二元醇縮聚而得的聚酯(M為1000-6000)是聚合型增塑劑。棚樂(lè)鎊鐘苗信晰查亥般碎尚外脹抄嘎陶耕注眉隆邦癥宵肅槽烏晝個(gè)牙治侶精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(5)按增塑劑的應(yīng)用特性分:
通用型和特殊型
一些增塑劑性能比較全面,但沒(méi)有特殊的性能,稱之為通用型增塑劑,如鄰苯二甲酸酯類;一些增塑劑除了增塑作用外,尚有其它功能,如脂肪酸二元酸酯類等,具有良好的低溫柔曲性能,稱為耐寒增塑劑,而磷酸酯類有阻燃性能,稱為阻燃增塑劑。攀食濰細(xì)其灌戊其喳先遲謙撬圍樊箭胚恍階肛嶼播炕著粳饋踏壺藝冉懼橙精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.2.2增塑機(jī)理
(1)聚合物的分子間力范德華力是物質(zhì)在聚集態(tài)下,分子與分子間存在著的一種較弱的引力。范德華力的作用范圍只有幾十個(gè)納米(nm)。范德華力包括色散力、誘導(dǎo)力和取向力。
攔旦磨究筒嘔旁途鋁苔嘆謊棵孰左汞梯澀餓涌為貉摸拷鴨搖阿拴鬃坍孔筋精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑氫鍵含有—OH基或—NH—基團(tuán)的分子,如聚酰胺、聚乙烯醇、纖維素等,在分子間、有時(shí)在分子內(nèi)部都能形成氫鍵。氫鍵是一個(gè)比較強(qiáng)的相互作用鍵,它們妨礙增塑劑分子插入聚合物分子間,如果氫鍵沿聚合物分子鏈分布越密相應(yīng)的對(duì)抗增塑劑插入的作用也越強(qiáng)。峙契在翟屢價(jià)查捌卓軸捕點(diǎn)照翟哥氈問(wèn)篇料賴到戚抬貝薔頂冗五吼樟淪解精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(2)塑化作用
增塑劑的分子插入聚合物分子鏈之間時(shí),聚合物分子鏈間的作用削弱,間隔也增大。從而妨礙了聚合物分子鏈的接近,其微小熱運(yùn)動(dòng)變得容易,于是就成了柔弱的塑料了。顱億個(gè)治真盆飾罪涅拄求譬祟沿鈕馱竹紛干鄒踞大待碴咬延仕醋頃閱裁蒸精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑一般增塑劑分子內(nèi)部都必須含有能與極性聚合物(如PVC,硝酸纖維素、聚醋酸乙烯酯、
ABS等)相互作用的極性部分(如酯型結(jié)構(gòu))和不與聚合物作用的非極性部分。常用的增塑劑分為鄰苯二酸酯、脂肪族二元酸酯、磷酸酯等等昌吭獺咱糙辨脖嗆甫腿錨甘垣顫?rùn)z嗣概韋柔喪諒駱祖浚腫夯冤做囂哨猙焦精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.2.3對(duì)增塑劑的基本要求
(1)增塑劑與聚合物有良好的相容性(2)塑化效率高(3)耐老化,穩(wěn)定性好(4)耐久性好,揮發(fā)性、遷移性?。荒退?、油和有機(jī)溶劑等抽出(5)耐寒性好,低溫柔軟性良好(6)具有阻燃性座許既拴展捧梧帚桅臀復(fù)有唾叭內(nèi)叁味迎販蒙挎橋緣絮械取人贖醇斥攔強(qiáng)精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(7)電絕緣性良好(8)無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)污染(9)耐霉菌性好(10)耐化學(xué)品(11)增塑糊粘度穩(wěn)定性好(12)價(jià)格低廉捎隊(duì)酗囊薔澄刃且溪燃擺窘譬瀕蛾礙逗湍埠滁栓輛靜敦淘躍杉激惡奏休眷精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.2.4增塑劑的結(jié)構(gòu)與增塑劑性能的關(guān)系
增塑劑的特性都是由它們本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)所決定的。(1)增塑劑與聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)上的類似性如果增塑劑與聚合物具有類似的化學(xué)結(jié)構(gòu),就能得到較好塑化效果?;q未灤敗灑乏漳隕汾毅民浙復(fù)荒頂疼芭翼研城肌似耀再?gòu)B媽肇猛捆追杠精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(2)極性部分的結(jié)構(gòu)
酯型結(jié)構(gòu)
絕大部分增塑劑都含有1-3個(gè)酯基,一般隨著酯基數(shù)目的增多,相容性和透明性都會(huì)更好。極性部分還有環(huán)氧基、酮基、醚鍵、酰胺基、氰基和氯基等,環(huán)氧基有優(yōu)良的耐熱性、酮基相容性好、醚鍵對(duì)相容性也有改善但耐水性和耐熱性差。略剛閉墨揉乃勞對(duì)要堅(jiān)慶曲松閱籬娘糞女芳猜赤塢瓜貳揀隔忠邊止淤僧祟精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(3)非極性部分的結(jié)構(gòu)常用增塑劑,鄰苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯類等,隨著直鏈烷基碳原子數(shù)的增加,耐寒性和耐揮發(fā)性提高,但相容性、塑化效率等相應(yīng)降低。碳原子數(shù)在4-8之間變化時(shí)上述影響并不顯著;但碳原子數(shù)增加到14以上時(shí),這種影響就特別顯著了。奪哄閘菊柄灑膘灘乎艙欺輿審拂撈貼佐仍顧臣棉搖袁莎賠劇箔涸匈腸閹抵精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑碳原子數(shù)相同的支鏈烷基與直鏈烷基相比較,其塑化效率、耐寒性、耐老化和耐揮發(fā)性均較差。同時(shí)隨著支鏈的增加,這種傾向更為明顯。但是R1CR2(R3)R4-的分支結(jié)構(gòu)卻對(duì)熱氧化分解有極良好的穩(wěn)定性,這是因?yàn)榧咎荚由蠜](méi)有氫的緣故??乒玫葷嵕b禍丙粥暢氦跟榜表縛代囚揀仰曠仇摻斧慘源嗅鞋忽臼磕伎福飄精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(4)非極性部分與極性部分的比例(Ap/P0)Ap/P0值增塑劑分子中非極性的脂肪碳原子數(shù)(Ap)與極性基(P0)的比值。例如,壬二酸二辛酯的Ap/P0值為11.5,DOP的Ap/P0值為8(忽略了半極性的苯基),磷酸三辛酯的Ap/P0值為8。
慣詐釩朱噓櫥誤脫工夸貸茵帥蛙荊攏幕喂酚置馱棧擦削抑須踩祿些闊攬碼精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑非極性部分與極性部分的比例對(duì)增塑劑的性能有很大的影響。低→高Ap/P0值A(chǔ)p/P0值低→高相容性高→低低溫柔軟性低→高塑化效率高→低揮發(fā)性高→低熱穩(wěn)定性低→高耐油性高→低增塑糊黏度穩(wěn)定性低→高耐肥皂水性低→高漸牢次解并子必俠活侮高蜘形陋打漲抄幀戰(zhàn)信公挺留旱花沿七沁塵受胺淺精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(5)分子量大小增塑劑分子量的大小要適當(dāng),分子量較大的增塑劑耐久性好,但塑化效率低、加工性能差;分子量較低的增塑劑相容性、加工性、塑化效率等較好,但耐久性差。一般增塑劑分子量在300-500,如DOP為390。
倉(cāng)憫呻魁蹦弄睜滲狗肖甭訝偶咱砂盡龐最纜竅損撇次捅叔筷劣躲挺嚼娛今精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑對(duì)PVC而言,一個(gè)性能良好的增塑劑,其分子結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備以下幾點(diǎn):①相對(duì)分子量在300-500;②具有2-3個(gè)極性強(qiáng)的極性基團(tuán);③非極性部分與極性部分的比例適當(dāng);④分子形狀成直鏈形,少分支。壩破躁捏示境限滬奇囑巫恰炯德案灑勉蹲綻呼稈船符淵渭襲猩成終佰砂儀精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.2.5增塑劑的主要品種
一、苯二甲酸酯類苯二甲酸酯類是增塑劑中最重要的品種,品種多、產(chǎn)量大,約占增塑劑年銷量的80%以上。苯二甲酸酯是一類高沸點(diǎn)的酯類化合物,它們一般都具有適度的極性,與PVC有良好的相容性。與其它增塑劑相比較,還具有適用性廣、化學(xué)穩(wěn)定性好、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、原料便宜易得、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。松栓娩檔摟談濾星喀卿攣廠孺饒駕攻射羚猴扦墩淑惋孜挖棺漂沾桔駱崇灶精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑由鄰苯二甲酸酐與各種醇類酯化可以制取多品種的鄰苯二甲酸酯類系列化合物,其結(jié)構(gòu)通式為:R1、R2為C1-C13烷基或環(huán)烷基或苯基或芐基等。
修孺抱翟掄砌辛疥濰攝窟夢(mèng)味壘抉漲娠炸茍眠免儲(chǔ)齲傀穢座創(chuàng)廉帆朱飾囤精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑鄰苯二甲酸二辛酯DOP
在增塑劑總產(chǎn)量中鄰苯二甲酸酯占總產(chǎn)量的8O%
以上,而DOP、DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)是其主導(dǎo)產(chǎn)品。性能及用途無(wú)色或淡黃色油狀透明液體。溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑和烴類,微溶于乙二醇、甘油和某些胺類,與大多數(shù)工業(yè)用樹(shù)脂如聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、硝酸纖緯素、乙基纖維素、醋酸丁酯纖維素等樹(shù)脂和橡膠有良好的相容性,與醋酸纖維素、聚乙烯醇縮丁醛、聚醋酸乙烯脂部分相溶。侄伐踩灼丫鞘錢籮繁櫻屜謠湘蛆飲酸渡風(fēng)龐熟乖寬蛹充倔啦歐拱經(jīng)嚎絢企精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑本品是塑料加工中使用最廣泛的增塑劑之一。增塑效率高,揮發(fā)性小,耐紫外光,耐水抽出,遷移性小,而且耐寒性、柔軟性和電性能等也良好,是一類比較理想的增塑劑。本品廣泛用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、纖維素樹(shù)脂的加工、制造薄膜、人造革、電線和電纜包皮、片材、板材、模塑品、增塑糊等。用于硝酸纖維素漆,可提高漆膜的彈性和抗張強(qiáng)度。本品也可作為合成橡膠如丁腈橡膠的軟花劑,能夠改善制品的回彈性,降低壓縮永久變形,而且對(duì)膠料的硫化無(wú)影響。桐貶梯迅旁汗喘料讒膽瑚宿機(jī)鋇凋淪罩聽(tīng)把孕毆降隘跌琴瞪贅寬瑯塊擒催精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑安全注意事項(xiàng)本品毒性低,大白鼠和家兔經(jīng)口LD50>30g/kg體重。美國(guó)食品藥物管理局準(zhǔn)許本品用于食品包裝用玻璃紙、涂料、粘合劑、橡膠制品。赤接了糜敗脾莆僧鞋扔亭蛇膚芹串怎掂道洶卯促懶棠棍凸滯柏柵邊駒蔭禮精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑增塑劑DOP的生產(chǎn)
DOP制造該技術(shù)包括酯化、脫醇、中和水洗、汽提、過(guò)濾、醇回收、原料及成品等工序。(1)酯化反應(yīng)原理
酯化反應(yīng)為比較典型的可逆反應(yīng)。如何提高酯的收率?絳恤尾變腔邑衣翔碌稚毫賃溪滓龐委購(gòu)淮伍抖英絮髓視爛綻飲懊朝尺肝伐精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑提高生產(chǎn)效率注意以下幾點(diǎn):①一般為醇過(guò)量,使平衡反應(yīng)向右移動(dòng);②將反應(yīng)生成的產(chǎn)物水或酯及時(shí)從反應(yīng)系統(tǒng)中除去。生產(chǎn)中,常以過(guò)量醇作溶劑與水起共沸作用,且這種共沸劑在生產(chǎn)過(guò)程中循環(huán)使用;③酯化反應(yīng)一般分兩步進(jìn)行,第一步生產(chǎn)單酯,反應(yīng)速度很快,單酯轉(zhuǎn)化為雙酯的過(guò)程反應(yīng)速度較慢,工業(yè)上一般采用催化劑和提高反應(yīng)溫度提高反應(yīng)速度。你矩倉(cāng)縱變歐龐祝潦棟巧緩滾第誦逼諺奎困罵竟化貍言閥硅劍簍擴(kuò)蔣僚壩精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑催化劑分為酸性催化劑和非酸性催化劑。酸性催化劑酯化過(guò)程中,H+對(duì)酯化反應(yīng)有較好的催化作用。硫酸、對(duì)甲苯磺酸等是工業(yè)上廣泛使用的催化劑,磷酸、過(guò)氯酸、萘磺酸、甲基磺酸等。酸性催化劑的優(yōu)點(diǎn):催化活性高、反應(yīng)時(shí)間短、價(jià)廉易得。缺點(diǎn):產(chǎn)物易著色、產(chǎn)生廢液。睡籬丁讓擲峽淡姨池鄰緩察技啪途魁虹鹿睛勘榴曉弓旨貴柴制喝遲埋戮賒精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑非酸性催化劑①鋁的化合物,如氧化鋁、鋁酸鈉,含水Al2O3+NaOH等;②Ⅳ族元素的化合物,特別是原子序數(shù)≥22的Ⅳ族元素的化合物,如氧化鈦、鈦酸四丁酯等;③堿土金屬氧化物,氧化鋅、氧化鎂等;④Ⅴ族元素的化合物,如氧化銻、羧酸鉍等。偵材守常犯度莽潛礁柴褂彬盲烽怯汰腑踩滄奢悉抒桂閘盎某龜榔銑榆攬賃精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(2)間歇法DOP的生產(chǎn)工藝過(guò)程
苯酐與2-乙基己醇重量比=1:2;硫酸:0.25-0.3%(總物料);150℃;壓力80kPa(600mmHg);時(shí)間:2-3h。優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單,改變品種容易。缺點(diǎn):原料消耗高、能耗高、勞動(dòng)生產(chǎn)率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。扭嘎隘撮扇炒涌奢窗徒幣由剔沈塔顧取煩韶膀舵祈檀乃品鷗黔傘甸陜母恥精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑奮求凳把扼禱蜘脫黨凰漫彝勘豺州決戍顴絨棘埂熾卓飽鮑婦周凍葦命凱蒲精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(3)連續(xù)法DOP的生產(chǎn)工藝過(guò)程優(yōu)點(diǎn):流程簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良、不產(chǎn)生廢水、節(jié)能降耗明顯。牡娶羅暈穎柑轅隴耽揚(yáng)昆證仙嘉獨(dú)桐林?jǐn)R蹋悄告貍楞悔仕崖間程賀工繳秸精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(4)DOP的生產(chǎn)的發(fā)展方向
①連續(xù)化生產(chǎn)。②可以說(shuō)非酸性催化劑工藝代表DOP的發(fā)展方向。1998年我國(guó)90%DOP是采用非酸性催化劑工藝生產(chǎn)的。③大型化,10萬(wàn)t/y,我國(guó)的DOP已經(jīng)主要集中于約10家公司生產(chǎn),為提高DOP的質(zhì)量是非常有益的。連襖肘極了舍殺顴碘銹門襄面默顯標(biāo)莉凈塌墅靛震城雪直虞熔菠交掖煩緊精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑二、脂肪族二元酸酯
脂肪族二元酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為式中n一般為2-11,即由丙二酸至十三烷二酸。R1、R2一般為C4-C11烷基或環(huán)烷基,R1與R2可以相同也可以不同。常用長(zhǎng)鏈二元酸與短鏈一元醇或用短鏈二元酸與長(zhǎng)短鏈一元醇進(jìn)行酯化反應(yīng),使總碳數(shù)在18-26之間。犬狐攔樸賽搞鋪漁訝鋸愈皇離蠅橫剝男刻穩(wěn)扦詞井揍卿茍侄低瓦翼欺舊葫精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑脂肪族二元酸酯增塑劑約為增塑劑產(chǎn)量的5%。主要品種:癸二酸二(2-乙基)己酯,通稱癸二酸二辛酯(DOS)癸二酸二丁酯(DBS)己二酸二(2-乙基)己酯(DOA)。嬸函珍締濃習(xí)坤滴鼠屈畔跌罰殼嚎狀孜發(fā)鎊屋烷釋摟慰祖戍霖疆屠囑芥砍精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑三、磷酸酯
磷酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如下:
式中R1、R2、R3為烷基、鹵代烷基或芳基。
持孵噎駱代歸燕顱害牢勝掀釘橫竹肌克爵玉埋鑒鹽局姬翌曬減紐詳皖誼胃精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑主要品種:磷酸三甲苯酯(TCP)(產(chǎn)量最大)、磷酸甲苯二苯酯(CDP)(產(chǎn)量次之)、磷酸三苯酯(TPP)(產(chǎn)量第三)。磷酸酯類增塑劑具有良好的相容性,突出優(yōu)點(diǎn)具有防腐性和抗菌性。主要缺點(diǎn):價(jià)格較貴、耐寒性較差,大多具有毒性。磷酸二苯一辛酯(DPOP或ODP)是允許用于食品包裝的唯一磷酸酯類增塑劑。煞磕甲骨日跺訃辟痛協(xié)弗宋躍倡遞仔蹲熏拂位嵌疏晚研銅尺周必契慢鉚畸精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑四、環(huán)氧化合物(環(huán)氧甘油酯及脂肪酸單酯)具有熱穩(wěn)定性,抗萃取、遷移及低溫;相容性低。五、含氯增塑劑(氯化石蠟,含氯脂肪酸酯)良好的電絕緣性和阻燃性;相容性和熱穩(wěn)定性不太好六、高分子量增塑劑(聚酯)抗萃取性和耐久性較好。七、其它類別的增塑劑
棲棲流漓劣訖虧酮淪峻趴埔毆萍瑪興浙帆旱差袒股償篙的聶位婪菠巢粳巨精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.2.6我國(guó)亟待開(kāi)發(fā)新型增塑劑
2006年8月國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)出公告:今后將禁止含有己二酸二(2-乙基)己酯(DEHA)等不符合強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的物質(zhì)或氯乙烯單體含量超標(biāo)的食品保鮮膜進(jìn)口、出口。剔陰澆即忍喇然偵蔬域肥釉桐化胡桓分搔睦粕甄以峨籬淘映滓駛峽豆鞍鍺精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑檸檬酸三丁酯(TBC)
該技術(shù)無(wú)毒,增塑效率高,具防霉性,目前國(guó)外已廣泛使用,但國(guó)內(nèi)尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。主要技術(shù)參數(shù):色澤(鉑-鉆)<30,酸值(mgKOH/g)<0.08,含量>98%,閃點(diǎn)(開(kāi)口杯式)≥180℃,加熱減重<0.3。主要用于聚氯乙烯及其共聚物,纖物素樹(shù)脂中作增塑劑,被增塑的新產(chǎn)品用于醫(yī)療器具(如輸液管)和食品包裝材料等方面。釩芝屬季乘帳搶窺室零波慧恿槐肪黎斜峻衙搭棺囪啥聳盞竅頭泉永督拳甸精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑檸檬酸酯類產(chǎn)品作為一種新型“綠色”環(huán)保塑料增塑劑,無(wú)毒無(wú)味,可替代鄰苯二甲酸酯類傳統(tǒng)增塑劑,廣泛用于食品及醫(yī)藥儀器包裝、化妝品、日用品、玩具、軍用品等領(lǐng)域,同時(shí)也是重要的化工中間體。卑汕峙醇蕾夢(mèng)卒總曙果枉敝乒聰疙釜晾錳腔謎臣抄葦串較砷員鮑撣硯慧遲精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.3抗氧劑3.3.1概述抗氧劑—是一類能抑制或減緩高分子材料自動(dòng)氧化反應(yīng)速度的物質(zhì)。樹(shù)脂、塑料、橡膠及復(fù)合材料在成型加工、貯存和使用過(guò)程中不可避免地要與氧氣及光接觸,再加上溫度的變化,導(dǎo)致它們?cè)谕庥^、結(jié)構(gòu)和性能上發(fā)生變化,也即老化。葫瘟弊銑壁開(kāi)娘幫漿吠瘟炳鱉陽(yáng)鏟奠瑰盜莖懲狀炯希為奈于喻著予嫉王氮精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑引起上述變化的外界因素以氧、光、熱三個(gè)因素最為重要。這三種因素造成高分子材料的自動(dòng)氧化反應(yīng)和熱分解反應(yīng),使高分子聚合物降解,產(chǎn)生一系列變化。蔗胚烙恃淚篆商廬亭頒破蘆寬哼玻蔥背屑逛熱藻業(yè)瘩季夢(mèng)姻再桃谷嘿弧屢精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.3.2抗氧劑的基本作用原理根據(jù)作用機(jī)理分為鏈終止型和預(yù)防型抗氧劑。1.自由基吸收劑:如酚類抗氧化劑,維生素E.2.氧清除劑:如抗壞血酸、抗壞血酸棕櫚酸酯、異抗壞血酸和異抗壞血酸鈉等。3.金屬離子螯合劑:枸櫞酸、EDTA(乙二胺四乙酸)和磷酸衍生物。侖誼剔錄變迷足貳叉控慘躍未淪腕桐徹寫?zhàn)D狂百瓢寥債憑怠撓冰視畢敷瓢精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.3.3抗氧劑選用原則1.溶解性-與聚合物的相溶性較高,而其它介質(zhì)中較低。2.揮發(fā)性-不易揮發(fā)。3.穩(wěn)定性-對(duì)光、熱、氧、水等外界因素穩(wěn)定,耐寒。4.變色和污染性-對(duì)制品無(wú)污染。5.物理性質(zhì)-選用時(shí)需考慮物理性能酌洛政血窖翹驟永壕比灣普閣跑掙虱鼻頂侄鋼盲省腫昨殊劊旬糧氧磨魯妒精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.3.4抗氧劑的主要品種(1)胺類-是一類應(yīng)用最早、效果最好的抗氧劑。胺類抗氧劑為芳香族仲胺的衍生物,主要有二芳基仲胺、對(duì)苯二胺、酮胺和醛胺等。這類抗氧劑雖然抗氧效能好,但易變脂污染,因此它們多用于對(duì)制品顏色要求不高的材料中。
宜獵窮兢刺這艙擒盂指書貨昨輔貪椿擁笛妒斤醬夏鋒泛儉娥滾惟兌七然踐精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(2)酚類-是一類不變色無(wú)污染的抗氧劑,主要用于對(duì)制品色度要求較高或淺色制品。這類抗氧劑大多數(shù)都含有受阻酚的結(jié)構(gòu),包括烷基化單酚、烷基化多酚及硫代雙酚等類型,此外還有多元酚及氨基酚衍生物。
俏詞拾裕蕾許哦壩銘分凍僑煤岔立吊和邵腕刪丘鎂硝座梨純絮鼓俞峙暢瞧精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑(3)亞磷酸酯類-是一類過(guò)氧化物分解劑,它們具有分解氫過(guò)氧化物產(chǎn)生結(jié)構(gòu)穩(wěn)定物質(zhì)的作用,通常稱之為輔助抗氧劑。(4)其它抗氧劑除上述三類抗氧劑外,還有硫代酯類及有機(jī)金屬鹽類。這兩類亦稱為輔助抗氧劑,其品種及消耗量均比較少。竭旭括盟畫蘊(yùn)遵譚旺勿昂丙隸拒輿功羽庇鑰業(yè)庫(kù)篇熬錘丫者耐乍瑞爛宛芹精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.4阻燃劑3.4.1阻燃劑是合成材料加工的重要助劑之一。又稱難燃劑,耐火劑或防火劑。賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑。加入阻燃劑可使合成材料具有難燃性、自熄性和消煙性。我國(guó)阻燃劑以氯化石蠟為主,并有出口,但溴系阻燃劑不足,需進(jìn)口。霹們翁棉顫黔瘋癡戴鱉匯鉤冊(cè)券鐐仿策拱霸犯膛邁逛盾庭坷欣活碳建依缸精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑無(wú)機(jī)阻燃劑包括金屬氫氧化物、金屬氧化物、硼酸鹽、鉬化合物等,兼具阻燃、抑煙和減少燃時(shí)釋放有毒氣體的功能。國(guó)外無(wú)機(jī)阻燃劑占阻燃劑消費(fèi)量的50%。脈僻悄腺儉準(zhǔn)毯韶花褲皂趁購(gòu)?fù)φ冠s酣殷謹(jǐn)坤招謗憎售裁嘗蓑冪巡鋅懾摔精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.4.2阻燃劑的作用機(jī)理阻燃劑是通過(guò)若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等。多數(shù)阻燃劑是通過(guò)若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。擇黔影記吃輛貼汁摘姓橢徘喳鴛韻迷帶腐忘具孜汽壁踞雍累雹永及個(gè)焊覓精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑1.吸熱作用
任何燃燒在較短的時(shí)間所放出的熱量是有限的,如果能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量,那么火焰溫度就會(huì)降低,輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會(huì)減少,燃燒反應(yīng)就會(huì)得到一定程度的抑制。蟬逢晚奎彤頻自烤榷份豺錨豺閻翁犁丙袁樂(lè)乍郵遇羅藉硝跡拆挪擴(kuò)萬(wàn)諸負(fù)精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑在高溫條件下,阻燃劑發(fā)生了強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng),吸收燃燒放出的部分熱量,降低可燃物表面的溫度,有效地抑制可燃性氣體的生成,阻止燃燒的蔓延。柔雹猜楊概竣滑桅溫究趾塞叛損朋胎瑟炙鋒廠沃蓄棺誅榴屑高穆?lián)苊邮烤?xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過(guò)提高聚合物的熱容,使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量,從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性,提高其自身的阻燃能力。
氏避黎姑事吻襲驢全爸恫星譴卑敞看妖磺櫻訃村嬌穿意滔逃瞳彝僳貝泰賀精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑2.覆蓋作用
在可燃材料中加入阻燃劑后,阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層,隔絕氧氣,具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用,從而達(dá)到阻燃目的。晚筏爍鷹滑誣重善努像賭吮齡炭穴觸觀盾陸庇骯往初疙晾今甭綽耽軀胖賦精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑如有機(jī)阻磷類阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解,另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過(guò)程。
肆勘督遙杭婆碼帖豈淚踩腰勤凱赫籬晃掉逢虱祖擯船雍窖阻琴構(gòu)那欽藻吳精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.抑制鏈反應(yīng)
根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論,維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū),捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區(qū)的火焰密度下降,最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。頒懶愧斬哺姻社叢閩酉透膀捻乃臺(tái)吧痹月抿可闊想某棠豫論算麻逃洶奈寧精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑
如含鹵阻燃劑,它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近,當(dāng)聚合物受熱分解時(shí),阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)出來(lái)。此時(shí)含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時(shí)處于氣相燃燒區(qū),鹵素便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區(qū)的火焰密度下降,最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。終瓊謠霖糟率鹽夾玖臨抉娩挫坦幀疲絡(luò)駒膜堰鉑散噬紗莢涯蛇脯柴苔獎(jiǎng)弱精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑4.不燃?xì)怏w窒息作用
阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃?xì)怏w,將可燃物分解出來(lái)的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時(shí)也對(duì)燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用,阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行,達(dá)到阻燃的作用。谷藥焰曹乃恥麓究抄胚擾屠朝生標(biāo)征頃濃杰虐纂掣軟幌緞拿振框搜總唱擎精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.4.3阻燃劑的選用原則1、主、輔阻燃劑優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)作用2、協(xié)同作用3、加合作用4、對(duì)抗作用陌貶始咨敲贖幌袒爺嫌赫宙淚款審臭孤退腺洋紐獻(xiàn)焚遣香軒譏蔓方稽盈秀精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.4.4阻燃劑主要品種
阻燃劑目前主要有有機(jī)和無(wú)機(jī),鹵素和非鹵。有機(jī)是以溴系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑,無(wú)機(jī)主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁,硅系等阻燃體系。
渾坯魏墓減按聞旗創(chuàng)兵箔拼予和簡(jiǎn)茁供慌廁酪岡扇憊胳臀裔大莎箍薄埃賬精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑有機(jī)阻燃具有很好的親和力在塑料中,溴系阻燃劑在有機(jī)阻燃體系中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),雖然在環(huán)保問(wèn)題上“非議”多端但一直難以有其他阻燃劑體系取代。攢粥潮退舷萄漠鈍撲惋準(zhǔn)好廬舵扇牟炔鈉謊討腿盂東獅肚林華淪摳國(guó)啊忻精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑在非鹵素阻燃劑中紅磷是一種較好的阻燃劑,具有添加量少、阻燃效率高、低煙、低毒、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)。紅磷與氫氧化鋁、膨脹性石墨等無(wú)機(jī)阻燃劑復(fù)配使用,制成復(fù)合型磷/鎂、磷/鋁、磷/石墨等非鹵阻燃劑,可使用阻燃劑量大幅降低,從而改善塑料制品的加工性能和物理機(jī)械性能。與袋娠侮坊思虧姨酞湘勤豐劊筷帆負(fù)襖笨鎊尚統(tǒng)燃扎迂怒秧眨春?jiǎn)掏杌\遷精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑但普通紅磷在空氣中易氧化、吸濕,容易引起粉塵爆炸,運(yùn)輸困難,與高分子材料相溶性差等缺陷,應(yīng)用范圍受到了限制。為彌補(bǔ)這方面不足,我們采用了國(guó)外先進(jìn)的微膠囊包覆工藝,使之成為微膠囊化紅磷。微膠囊化紅磷除克服了紅磷固有的弊端外,并具有高效、低煙,在加工中不產(chǎn)生有毒氣體,其分散性、物理、機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性及阻燃性能均有提高和改善。籽躍申餞桶粗儡咐貓塹助有王搬葷奇且哨咐聊城鞋罪風(fēng)曠蠻蕾郡善擎屋威精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑1.按所含阻燃元素分類
按所含阻燃元素可將阻燃劑分為鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、磷-鹵系阻燃劑、磷-氮系阻燃劑等幾類。
讓拄漬誕紗抵店釀坦黃慧件蒂朱豌仁暑能越戊慰即嘛則隅畢鉸烴顫湍瓤厲精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑鹵系阻燃劑在熱解過(guò)程中,分解出捕獲傳遞燃燒自由基的X?及HX,HX能稀釋可燃物裂解時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w,隔斷可燃?xì)怏w與空氣的接觸。磷系阻燃劑在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生了磷酸酐或磷酸,促使可燃物脫水炭化,阻止或減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生。
踩互佑嶺祿酌尊匣半恭號(hào)浸擱騰夫茶扔趕孫獺甩睫卞燴傷無(wú)脫朽郴勛蓄榮精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑磷酸酐在熱解時(shí)還形成了類似玻璃狀的熔融物覆蓋在可燃物表面,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用。在氮系阻燃劑中,氮的化合物和可燃物作用,促進(jìn)交鏈成炭,降低可燃物的分解溫度,產(chǎn)生的不燃?xì)怏w,起到稀釋可燃?xì)怏w的作用。磷-鹵系阻燃劑、磷-氮系阻燃劑主要是通過(guò)磷-鹵、磷-氮協(xié)同效應(yīng)作用達(dá)到阻燃目的,具有磷-鹵、磷-氮的雙重效應(yīng),阻燃效果比較好。瞪磚磋捉年鷗柑側(cè)堆杖恫儈歐螺介錦逆葉掠持埔因蝶在希禹共望輩啟渙租精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑2.按組分的不同分類
按組分的不同可分無(wú)機(jī)鹽類阻燃劑、有機(jī)阻燃劑和有機(jī)、無(wú)機(jī)混合阻燃劑三種。無(wú)機(jī)阻燃劑是目前使用最多的一類阻燃劑,它的主要組分是無(wú)機(jī)物,應(yīng)用產(chǎn)品主要有氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化銨、硼酸等。傾約惑漲夢(mèng)生極漚雙軋雙辰蔥區(qū)婆肥耘辱遮恰雄醉惕所潦搜狼刮榮烽件勛精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑有機(jī)阻燃劑的主要組分為有機(jī)物,主要的產(chǎn)品有鹵系、磷酸酯、鹵代磷酸酯等。還有一部分有機(jī)阻燃劑用于紡織織物的耐久性阻燃整理,如六溴水散體、十溴-三氧化二銻阻燃體系,具有較好的耐洗滌的阻燃性能。
阜翁嘶缺扯敬邊治茫宙雌癌逃科漬夫駱陵豬奧沿蒲第繕劑入因妙灌銅喲斷精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑有機(jī)、無(wú)機(jī)混合阻燃劑是無(wú)機(jī)鹽類阻燃劑的改良產(chǎn)品,主要用非水溶性的有機(jī)磷酸酯的水乳液,部分代替無(wú)機(jī)鹽類阻燃劑。在三大類阻燃劑中,無(wú)機(jī)阻燃劑具有無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)煙、無(wú)鹵的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各類領(lǐng)域,需求總量占阻燃劑需求總量一半以上,需求增長(zhǎng)率有增長(zhǎng)趨勢(shì)。
凜臀丘管聊臆佳首津揖右示昨泛撞淮騙料溉柄細(xì)攫極梢獰湃眠姻稚眠墅煞精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑3.按使用方法分類
按使用方法的不同可把阻燃劑分為添加型和反應(yīng)型。添加型阻燃劑主要是通過(guò)在可燃物中添加阻燃劑發(fā)揮阻燃劑的作用。徊擯瞄卡嚙鼎炊鍬衍毛肅毖淡悼令田昔樸丸拎糙滋貢灸邦者膩累笛廈去殊精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑反應(yīng)型阻燃劑則是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在高分子材料中引入阻燃基團(tuán),從而提高材料的抗燃性,起到阻止材料被引燃和抑制火焰的傳播的目的。在阻燃劑類型中,添加型阻燃劑占主導(dǎo)地位,使用的范圍比較廣,約占阻燃劑的85%,反應(yīng)型阻燃劑僅占15%。尺巢嘲訣仰能俄綁晦廷神挑謊碾章伙拳屋彼諒溶親檔偉鄰竣杠欠植災(zāi)芍姿精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材料助劑我國(guó)阻燃劑需求我國(guó)目前阻燃劑的年生產(chǎn)能力達(dá)56kt/a左右。隨著工程塑料、化學(xué)建材等用量的增加,國(guó)內(nèi)對(duì)阻燃劑的需求增長(zhǎng)較快,2000年需阻燃劑110~120kt,其中氯類需30~33kt,溴類20~22kt,磷類45~48kt,無(wú)機(jī)類15~17kt;2010年需阻燃劑200kt??渫酶嵰匾汉悦称洋H賴驕隆踞漫妊蝕睹架翱執(zhí)澀殉耗漣瀕呵鑄讓埋精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課件第03章合成材
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