第三章合成材料助剂.ppt

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1、第三章合成材料助剂现在学习的是第1页，共104页一、概论一、概论1、定义、定义 合成材料助剂是在产品的生产与加工过程中添加，合成材料助剂是在产品的生产与加工过程中添加，以提高产品的质量或赋与产品某种特性的化学品。以提高产品的质量或赋与产品某种特性的化学品。2、分类、分类(1)、抗老化助剂，如抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉、抗老化助剂，如抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂等。剂等。(2)、改善机械性能的助剂，如硫化剂、硫化促进剂、偶、改善机械性能的助剂，如硫化剂、硫化促进剂、偶联剂。联剂。现在学习的是第2页，共104页(3)、改善加工性能的助剂，如润滑剂、脱模剂、软化剂。、改善加工性能的助剂，

2、如润滑剂、脱模剂、软化剂。(4)、柔软剂，如增塑剂。、柔软剂，如增塑剂。(5)、改进表面性能的助剂，如防雾滴剂、柔软剂。、改进表面性能的助剂，如防雾滴剂、柔软剂。(6)、阻燃剂。、阻燃剂。现在学习的是第3页，共104页二、增塑剂二、增塑剂(plasticizer)1、定义、定义 增塑剂是削弱聚合物分子间的次阶键，即范德华力，增塑剂是削弱聚合物分子间的次阶键，即范德华力，增强分子间的移动性，降低分子链的结晶性，从而提高聚增强分子间的移动性，降低分子链的结晶性，从而提高聚合物的塑性的化学品。合物的塑性的化学品。2、分类、分类 增塑剂分为邻苯二甲酸酯、脂肪酸二元醇酯、多元醇脂增塑剂分为邻苯二甲酸酯、

3、脂肪酸二元醇酯、多元醇脂肪酸酯、磷酸酯、偏苯三酸酯、烷基磺酸酯、聚酯、环氧肪酸酯、磷酸酯、偏苯三酸酯、烷基磺酸酯、聚酯、环氧酯、柠檬酸酯、含氯化合物等。酯、柠檬酸酯、含氯化合物等。.合成材料助剂合成材料助剂zsj.ppt现在学习的是第4页，共104页3、产品介绍、产品介绍 1)邻苯二甲酸酯邻苯二甲酸酯diester phthalate邻苯二甲酸二异辛酯邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)diisooctyl phthalate现在学习的是第5页，共104页邻苯二甲酸二正辛酯邻苯二甲酸二正辛酯(DOP即即Dioctyl phthalate）除上述外尚有：邻苯二甲酸二丁酯除上述外尚有：邻苯二甲酸二丁酯(

4、dibutyl phthalate)、邻苯二甲酸二壬酯邻苯二甲酸二壬酯(dinonyl phthalate)、对苯二甲酸二、对苯二甲酸二异辛酯（异辛酯（dioctyl terephthalate)、间苯二甲酸二辛酯、间苯二甲酸二辛酯(dioctyl isophthalate)等。等。现在学习的是第6页，共104页2)脂肪酸二元醇酯脂肪酸二元醇酯 已二酸二辛酯已二酸二辛酯(DOA)(dioctyl adipate)己二酸二异癸酯己二酸二异癸酯(DIDA)(diisosebacatyl adipate)癸二酸二丁酯癸二酸二丁酯(DBS)(dibutyl sebacate)癸二酸二辛酯癸二酸二辛酯(

5、DOS)(dioctyl sebacate)现在学习的是第7页，共104页3)磷酸酯磷酸酯磷酸三丁酯磷酸三丁酯(TBP)(tributyl phosphate)磷酸三苯酯磷酸三苯酯(TPP)(triphenyl phosphate)磷酸三甲苯酯磷酸三甲苯酯(TCP)(tritolyl phosphate)磷酸二苯一辛酯磷酸二苯一辛酯(DPOP)(diphenyl octyl phosphate)现在学习的是第8页，共104页4)环氧化物环氧化物 a)环氧化大豆油环氧化大豆油b)环氧脂肪酸单酯环氧脂肪酸单酯 环氧硬酯酸丁酯：环氧硬酯酸丁酯：现在学习的是第9页，共104页环氧硬酯酸辛酯环氧硬酯酸辛

6、酯c)环氧四氢邻苯二甲酸酐环氧四氢邻苯二甲酸酐现在学习的是第10页，共104页4)环氧化环氧化-1,2-聚丁二烯聚丁二烯5)多元醇脂肪酸酯多元醇脂肪酸酯 二元醇脂肪酸酯二元醇脂肪酸酯现在学习的是第11页，共104页季戊四醇脂肪酸酯季戊四醇脂肪酸酯现在学习的是第12页，共104页多元醇苯甲酸酯多元醇苯甲酸酯6)含氯化合物含氯化合物 a)氯化石蜡氯化石蜡氯化物有较好的电绝缘性、耐燃性，成本低。氯化物有较好的电绝缘性、耐燃性，成本低。现在学习的是第13页，共104页b)氯化硬脂酸酯氯化硬脂酸酯另外还有氯化甲氧基油酸丁酯另外还有氯化甲氧基油酸丁酯现在学习的是第14页，共104页7)聚酯聚酯 二元醇与二

7、元酸缩聚物二元醇与二元酸缩聚物一元醇封端一元醇封端一元酸封端一元酸封端现在学习的是第15页，共104页8)柠檬酸酯柠檬酸酯 用于食品包装、医疗器具、儿童玩具。用于食品包装、医疗器具、儿童玩具。其羟基可乙酰化封闭其羟基可乙酰化封闭现在学习的是第16页，共104页4、应用、应用 聚氯乙烯中的应用聚氯乙烯中的应用 品种品种 增塑剂用量增塑剂用量%硬质硬质PVC 10 半硬质半硬质PVC 1030 软质软质PVC 30 人造革人造革 50 壁纸壁纸 45 电线电线 33现在学习的是第17页，共104页三、抗氧剂三、抗氧剂(antioxidant)1、定义定义 防止或延缓高分子材料发黄、脆化、开裂等防止

8、或延缓高分子材料发黄、脆化、开裂等老化现象的化学品称抗氧剂。老化现象的化学品称抗氧剂。2、降解机理、降解机理现在学习的是第18页，共104页现在学习的是第19页，共104页3、抗氧剂作用机理、抗氧剂作用机理抗氧剂以抗氧剂以AH表示，作用如下：表示，作用如下：+链终止型链终止型 自由基捕获型自由基捕获型+现在学习的是第20页，共104页+现在学习的是第21页，共104页电子给与体电子给与体 RO2 +Co2+RO2:Co3+-氢给予体氢给予体现在学习的是第22页，共104页现在学习的是第23页，共104页现在学习的是第24页，共104页辅助抗氧剂辅助抗氧剂 硫化物硫化物(消除过氧化物消除过氧化物

9、)ROOH+2RSH ROH+RSSR+H2O RSSR+2ROOH 2ROH+RSR+SO2亚磷酸酯亚磷酸酯 亚磷酸酯氧化变成磷酸酯亚磷酸酯氧化变成磷酸酯 P(OR)3+ROOH ROH+(RO)3P=O现在学习的是第25页，共104页4、产品介绍、产品介绍胺类抗氧剂胺类抗氧剂防老剂防老剂A(N-苯基苯基-1-萘胺萘胺)250C防老剂防老剂D(N-苯基苯基-2-萘胺萘胺)现在学习的是第26页，共104页防老剂防老剂OD现在学习的是第27页，共104页防老剂防老剂H(N，N-二苯基对苯二胺二苯基对苯二胺)280300C0.686MPa防老剂防老剂DNP(N，N-二二-萘萘基对苯二胺基对苯二胺)

10、现在学习的是第28页，共104页防老剂防老剂288现在学习的是第29页，共104页醛胺缩合物醛胺缩合物(如防老剂如防老剂AP)甲酸甲酸现在学习的是第30页，共104页酮胺缩合物酮胺缩合物(防老剂防老剂124)现在学习的是第31页，共104页酚类抗氧剂酚类抗氧剂烷基单酚烷基单酚 抗氧剂抗氧剂264：现在学习的是第32页，共104页抗氧剂抗氧剂1076烷基多酚烷基多酚 抗氧剂抗氧剂2246：现在学习的是第33页，共104页 抗氧剂抗氧剂CA1,1，3-三三(2-甲基甲基-4-羟基羟基-5-叔丁基苯基叔丁基苯基)丁丁烷烷现在学习的是第34页，共104页三嗪阻碍酚抗氧剂三嗪阻碍酚抗氧剂 抗氧剂抗氧剂S

11、TA-1：现在学习的是第35页，共104页硫代双酚硫代双酚 *抗氧剂抗氧剂3004,4-硫代双硫代双(6-叔丁基叔丁基-3-甲基苯酚甲基苯酚)现在学习的是第36页，共104页*抗氧剂抗氧剂2246-S现在学习的是第37页，共104页5、金属离子钝化剂、金属离子钝化剂 金属离子对自由基的自动氧化具有较强的催化作金属离子对自由基的自动氧化具有较强的催化作用，所以重金属离子的存在能加速高分子材料的用，所以重金属离子的存在能加速高分子材料的热氧老化。热氧老化。金属离子的催化氧化顺序为：金属离子的催化氧化顺序为：CoCu Fe V Ni Ti Ca Ag Zn Al Mg Cd Ba Sr现在学习的是第

12、38页，共104页金属离子能分解氢过氧化物：金属离子能分解氢过氧化物：ROOH+Mn+RO+M(n+1)+OHROOH+M(n+1)+RO2+Mn+H+即低价态金属离子被氧化产生即低价态金属离子被氧化产生RO，高价态金属，高价态金属离子被还原产生离子被还原产生RO2，金属离子在其中循环。，金属离子在其中循环。现在学习的是第39页，共104页 金属离子钝化剂与金属离子形成稳定的配合物，金属离子钝化剂与金属离子形成稳定的配合物，防止与氢过氧化物作用。防止与氢过氧化物作用。N-水杨叉水杨叉-N-水杨酰肼水杨酰肼现在学习的是第40页，共104页N，N-二乙酰基已二酰肼二乙酰基已二酰肼1,2-双双-(3

13、,5-二叔丁基二叔丁基-4-羟基羟基)丙基酰丙基酰肼肼现在学习的是第41页，共104页1,2-双双(2-羟基苯甲酰羟基苯甲酰)肼肼6、抗氧剂的发展、抗氧剂的发展1)胺类胺类 大多胺类抗氧剂有毒，最近开发了低毒胺抗大多胺类抗氧剂有毒，最近开发了低毒胺抗氧剂，如下例产品基本无毒。氧剂，如下例产品基本无毒。现在学习的是第42页，共104页2-羟基羟基1,3双双对对(2-萘胺基萘胺基)苯氧基苯氧基丙烷丙烷2-羟基羟基1,3双双(对苯胺基苯氧基对苯胺基苯氧基)丙烷丙烷现在学习的是第43页，共104页二甲基双二甲基双对对(2-萘胺基萘胺基)苯氧基苯氧基硅烷硅烷二甲基双二甲基双(对苯胺基苯氧基对苯胺基苯氧基

14、)硅烷硅烷现在学习的是第44页，共104页 2)酚类酚类 Ciba公司生产的公司生产的Irganox259现在学习的是第45页，共104页氰胺公司氰胺公司Cyanox1790现在学习的是第46页，共104页孟山都公司的孟山都公司的Modanox2600(聚合硫代双酚聚合硫代双酚)现在学习的是第47页，共104页3)含磷抗氧剂含磷抗氧剂瑞士瑞士Sandos公司的公司的Sandostab P-EPQ现在学习的是第48页，共104页Ciba公司的公司的Irganox1093和和Irganox1222现在学习的是第49页，共104页四、热稳定剂四、热稳定剂(heat stabilixer)防止高分子材

15、料在加工、贮存与使用过程中因受防止高分子材料在加工、贮存与使用过程中因受热发生热降解而产生小分子热发生热降解而产生小分子(如氯化氢、氨、水等如氯化氢、氨、水等)的化学品称热稳定剂。的化学品称热稳定剂。现在学习的是第50页，共104页2、热稳定剂分论、热稳定剂分论铅稳定剂铅稳定剂作用机理作用机理 3PbOPbSO4H2O+6HCl 3PbCl2+PbSO4+4H2O产品产品 三盐基硫酸铅三盐基硫酸铅 3PbOPbSO4H2O 二盐基亚磷酸铅二盐基亚磷酸铅 2PbO PbHPO31/2H2O 二盐基邻苯二甲酸铅二盐基邻苯二甲酸铅 2PbO Pb(C8H4O4)二盐基硬脂酸铅二盐基硬脂酸铅 2PbO

16、 Pb(C17 H35 CO2)2现在学习的是第51页，共104页金属皂金属皂作用机理作用机理M(RCO2)2+2HCl MCl2+2RCOOH锌盐具有以下结构：锌盐具有以下结构：现在学习的是第52页，共104页 锌盐既能吸收氯化氢，又能与烯丙基氯结合。锌盐既能吸收氯化氢，又能与烯丙基氯结合。+现在学习的是第53页，共104页+现在学习的是第54页，共104页 产品介绍产品介绍 硬脂酸铅硬脂酸铅 Pb(C17 H35 CO2)2 硬脂酸钙硬脂酸钙 Ca(C17 H35 CO2)2 硬脂酸锌硬脂酸锌 Zn(C17 H35 CO2)2 硬脂酸镁硬脂酸镁 Mg(C17 H35 CO2)2 月桂酸镉月

17、桂酸镉 Cd(C17 H35 CO2)2 月桂酸锌月桂酸锌 Zn(C17 H35 CO2)2 月桂酸钙月桂酸钙 Ca(C17 H35 CO2)2现在学习的是第55页，共104页有机锡有机锡作用机理作用机理+22现在学习的是第56页，共104页产品介绍产品介绍 二月桂酸二丁基锡二月桂酸二丁基锡月桂酸马来酸二丁基锡月桂酸马来酸二丁基锡现在学习的是第57页，共104页马来酸单丁酯二丁基锡马来酸单丁酯二丁基锡-巯基丙酸二正辛酯锡巯基丙酸二正辛酯锡现在学习的是第58页，共104页3、有机辅助稳定剂、有机辅助稳定剂亚磷酸酯亚磷酸酯 亚磷酸酯是过氧化物的分解剂，也是辅助热稳亚磷酸酯是过氧化物的分解剂，也是辅

18、助热稳定剂。定剂。金属离子螯合剂金属离子螯合剂现在学习的是第59页，共104页置换烯丙基氯置换烯丙基氯现在学习的是第60页，共104页环氧化合物环氧化合物捕捉氯化氢捕捉氯化氢现在学习的是第61页，共104页置换烯丙基氯置换烯丙基氯现在学习的是第62页，共104页多元醇多元醇 螯合金属离子，抑制对热降解的催化作用。螯合金属离子，抑制对热降解的催化作用。现在学习的是第63页，共104页-二酮化合物二酮化合物现在学习的是第64页，共104页现在学习的是第65页，共104页五、光稳定剂五、光稳定剂(light stabilizer)1、定义、定义 能吸收紫外线，阻止高分子自动氧化、降解的能吸收紫外线，

19、阻止高分子自动氧化、降解的化学品称光稳定剂。化学品称光稳定剂。2、光降解、光降解现在学习的是第66页，共104页尼龙吸收紫外线发生以下降解反应：尼龙吸收紫外线发生以下降解反应：+链的断裂有二种方式：链的断裂有二种方式：现在学习的是第67页，共104页3、光稳定剂作用机理、光稳定剂作用机理紫外光吸收剂紫外光吸收剂二苯甲酮类二苯甲酮类现在学习的是第68页，共104页放热放热+h 现在学习的是第69页，共104页水杨酸类水杨酸类 水杨酸吸收紫外线后，分子水杨酸吸收紫外线后，分子重排成二苯甲酮类紫外光吸收重排成二苯甲酮类紫外光吸收剂。剂。现在学习的是第70页，共104页苯并三唑类苯并三唑类现在学习的是

20、第71页，共104页猝灭剂猝灭剂 猝灭剂作用是转移聚合物分子因吸收紫外线后猝灭剂作用是转移聚合物分子因吸收紫外线后所产生的激发态能，防止聚合物产生游离基。转离所产生的激发态能，防止聚合物产生游离基。转离方式：方式：A(激发态聚合物激发态聚合物)+Q(猝灭剂猝灭剂)A+Q Q 现在学习的是第72页，共104页现在学习的是第73页，共104页自由基捕获剂自由基捕获剂 常用受阻胺光稳定剂常用受阻胺光稳定剂现在学习的是第74页，共104页现在学习的是第75页，共104页4、产品介绍、产品介绍二苯甲酮类二苯甲酮类 2-羟基羟基-4-甲氧基二苯甲酮甲氧基二苯甲酮 (UV-9)2,4-二羟基二苯甲酮二羟基二

21、苯甲酮现在学习的是第76页，共104页水杨酸酯水杨酸酯 如如p,p-次异丙基双酚双水杨酸酯次异丙基双酚双水杨酸酯(UV-BAD)现在学习的是第77页，共104页苯并三唑类苯并三唑类 UV-9Tinuvin900现在学习的是第78页，共104页三嗪类三嗪类 2,4，6-三三(2,4-二羟基苯基二羟基苯基)-1,3，5三嗪三嗪 (a)现在学习的是第79页，共104页 如与溴代正丁烷进行丁氧基化反应，则得：如与溴代正丁烷进行丁氧基化反应，则得：(b)现在学习的是第80页，共104页(c)现在学习的是第81页，共104页镍螯合物镍螯合物 硫代双酚型硫代双酚型 AM-101：现在学习的是第82页，共10

22、4页二硫代氨基甲酸镍二硫代氨基甲酸镍 如如UV-NBC：膦酸单酯镍膦酸单酯镍现在学习的是第83页，共104页受阻胺类受阻胺类 LS-744光稳定剂光稳定剂770现在学习的是第84页，共104页六、阻燃剂六、阻燃剂(fire retardant)1、燃烧过程、燃烧过程 RH R +HH+O2HO+OR+O2R1CHO+OHOH+RHR+H2O现在学习的是第85页，共104页2、阻燃机理、阻燃机理保护膜机理保护膜机理玻璃状薄膜玻璃状薄膜R4PX R3P+RX2 R3P+O22 R3PO聚磷酸盐聚磷酸盐聚磷酸盐覆盖于燃烧物上，阻止氧与燃烧物接触。聚磷酸盐覆盖于燃烧物上，阻止氧与燃烧物接触。硼酸也能起

23、同样作用。硼酸也能起同样作用。现在学习的是第86页，共104页焦炭隔热层焦炭隔热层不燃性气体不燃性气体RX R+XX+AHHX+AHX是难燃气体，稀释空气中的氧，且比空气重，是难燃气体，稀释空气中的氧，且比空气重，降在物体表面。降在物体表面。现在学习的是第87页，共104页冷却机理冷却机理氢氧化铝和氢氧化镁分解吸热，降低物体表面温度氢氧化铝和氢氧化镁分解吸热，降低物体表面温度Al(OH)3250CAl2O3+3H2O 300kJ/molMg(OH)2340CMgO+H2O 44.8kJ/mol现在学习的是第88页，共104页链终止链终止HO+HXX+H2O3、产品介绍、产品介绍添加型添加型六氯

24、环戊二烯六氯环戊二烯现在学习的是第89页，共104页六溴环十二烷六溴环十二烷十溴二苯醚十溴二苯醚现在学习的是第90页，共104页磷酸酯磷酸酯见磷酸酯增塑剂见磷酸酯增塑剂含卤磷酸酯含卤磷酸酯磷酸三（磷酸三（氯乙基）酯（氯乙基）酯（Cl-CH2CH2O)3P=O磷酸双（磷酸双（2,3二溴丙酯）二氯丙酯二溴丙酯）二氯丙酯现在学习的是第91页，共104页膦酸酯膦酸酯卤化磷卤化磷-现在学习的是第92页，共104页无机无机氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑。氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑。硼化物：二盐基硼酸锌硼化物：二盐基硼酸锌 2ZnOZnB4O7磷系磷系聚磷酸铵聚磷酸铵磷酸胍磷酸胍现在学习的是第93页，共

25、104页氯化磷腈三聚体氯化磷腈三聚体反应性阻燃剂反应性阻燃剂 a)卤代酸酐卤代酸酐现在学习的是第94页，共104页氯桥酸酐氯桥酸酐b）四溴双酚）四溴双酚A衍生物衍生物现在学习的是第95页，共104页c）磷多元醇）磷多元醇四羟甲基磷氯化物四羟甲基磷氯化物O,O-二乙基二乙基-N，N-二（二（2-羟乙基）氨基甲基膦酸酯羟乙基）氨基甲基膦酸酯现在学习的是第96页，共104页七、抗静电剂七、抗静电剂(antistatic agent)1、概述、概述日常生活中物体静电现象屡见不鲜，影响人们正日常生活中物体静电现象屡见不鲜，影响人们正常生活，对可燃物甚至造成燃烧与爆炸，消除静电是材常生活，对可燃物甚至造成

26、燃烧与爆炸，消除静电是材料工程的任务之一。料工程的任务之一。降低物体表面电阻，疏散物体表面电荷的化学品降低物体表面电阻，疏散物体表面电荷的化学品称抗静电剂。称抗静电剂。现在学习的是第97页，共104页2、抗静电剂作用机理、抗静电剂作用机理抗静电剂亲油基附着材料表面，亲水基从空气吸抗静电剂亲油基附着材料表面，亲水基从空气吸收水分。收水分。抗静电层抗静电层材料材料现在学习的是第98页，共104页3、产品介绍、产品介绍阳离子抗静电剂阳离子抗静电剂季铵盐季铵盐十八烷基二甲基羟乙基季十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐铵硝酸盐现在学习的是第99页，共104页硬脂酰胺丙基二甲基硬脂酰胺丙基二甲基-羟乙基铵二氢磷

27、酸盐羟乙基铵二氢磷酸盐现在学习的是第100页，共104页脂肪胺、胺盐及其衍生物脂肪胺、胺盐及其衍生物N-(3-十二烷氧基十二烷氧基-2-羟基丙基羟基丙基)乙醇胺乙醇胺现在学习的是第101页，共104页咪唑啉盐咪唑啉盐2-十一烷基十一烷基-1,1-二羟乙基咪唑啉高氯酸盐二羟乙基咪唑啉高氯酸盐现在学习的是第102页，共104页阴离子抗静电剂阴离子抗静电剂硫酸酯及盐硫酸酯及盐硫酸化油硫酸化油烷氧基聚氧乙烯基硫酸酯）三乙醇胺盐烷氧基聚氧乙烯基硫酸酯）三乙醇胺盐现在学习的是第103页，共104页磷酸酯磷酸酯二（烷氧基聚氧乙烯基）磷酸酯二（烷氧基聚氧乙烯基）磷酸酯烷基磷酸酯二乙醇胺盐烷基磷酸酯二乙醇胺盐现在学习的是第104页，共104页