塑料添加剂-抗氧剂.ppt
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塑料添加剂
聚烯烃树脂用抗氧剂
目 录
塑料添加剂的定义
塑料添加剂的作用
塑料添加剂的种类
塑料添加剂在应用注意的问题
聚烯烃抗氧剂
1
塑料添加剂的定义
塑料添加剂的定义
添加剂是指分散在塑料分子结构中,不会严重的影响塑料的分子结构,而能改善其性质或降低成本的化学物质。
添加剂的加入,能促使塑料改进基材的加工性、物理性、化学性等功能和增加基材的物理、化学特性。
2
塑料添加剂的作用
塑料添加剂的作用
稳定化
树脂基复合材料在制备、贮存、加工和使用过程中容易老化变质,性能明显降低,为了防止或延缓复合材料的老化。
在复合材料制备、加工过程中就需添加一类稳定剂,也称为防老剂。
稳定化添加剂主要是抑制由氧、光和热等引起的复合材料在制备、加工和应用时产生的老化过程。
3
塑料添加剂的作用
改善力学性能
对于树脂基复合材料,为了改善它们的某些力学性能,如拉伸强度、硬度、刚性、抗冲击强度等。
在复合材料制备加工时,添加一些可以改善力学性能的添加剂。如以环氧树脂为基体的复合材料在交联固化之后,硬度较大、强度较高,但韧性较差,抗冲击性能不理想,为了改善它的抗冲击性能,可添加能提高韧性的添加剂。
4
塑料添加剂的作用
改善加工性能
在制备和加工过程中经常添加一些加工助剂,以改善材料的加工性能,如提高流动性及脱模性。
加入可以降低树脂粘度的助剂,改善材料的浸润性,从而改善材料的加工性。
加入可以提高聚合物分子之间以及聚合物与增强材料之间的润滑性,从而改善材料的加工性。
5
塑料添加剂的作用
阻燃作用
随着材料在航空、汽车、建筑及电器等方面应用的迅速扩大,对其阻燃性能的要求也越来越高。
树脂材料基体多数是由碳氢化合物构成的聚合物,具有可燃性,在材料加工过程中,需要添加一类使材料达到一定阻燃要求的添加剂。
6
塑料添加剂的作用
改进表面性能
为了防止材料加工和使用时产生静电的危害,在材料制备时常常加入一类具有表面活性的添加剂。
为改善材料的表面性能,这类添加剂包括抗静电剂和防雾剂等。
7
塑料添加剂的作用
改善外观质量
在材料及其制品加工或制备时,为了改善材料及其制品的外观质量,常加入一类能赋予材料外观光洁或使制品具有各种色彩的添加剂,这类添加剂有着色剂。
8
塑料添加剂的种类
塑料添加剂的种类
热稳定剂
增塑剂
抗氧剂
润滑剂
抗静电剂
光稳定剂
发泡剂
阻燃剂
着色剂
填充剂
耐冲击改性剂
9
塑料添加剂在应用
中注意的问题
选择
匹配性
耐久性
适应性
协同作用
和相抗作用
用途性
塑料添加剂在应用中注意的问题
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塑料添加剂在应用中注意的问题
添加剂的气味
添加剂的外观
添加剂的残留物及杂质
添加剂的纯度
添加剂品质的稳定性
添加剂的卫生性能
添加剂的生物性能
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聚烯烃抗氧剂
聚烯烃氧化降解的基本原理
聚烯烃在老化过程中结构发生变化。这些变化有分子链的断裂,交联,聚合物链的化学结构变化,侧链的变化等等。
聚烯烃的热老化实质上是一种在能量作用下的热氧老化。
聚烯烃的氧化主要是热分解产生氧化物。氧化的产物又是聚烯烃进一步分解的催化剂。
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聚烯烃氧化降解的基本原理
聚烯烃断链与交联
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聚烯烃链断裂强度下降
聚烯烃链交联变硬脆化
聚烯烃抗氧剂的作用机理
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聚烯烃用抗氧剂主要是酚类化合物、亚磷酸酯化合物。
酚类抗氧剂中,苯环上羟基的邻位有供电子取代基团(如甲基、叔丁基等)时,抗氧能力提高;如羟基邻对位有吸电子基团(如硝基)时,抗氧能力下降;特别是羟基的邻位有α-支链烷基(如叔丁基),即所谓的受阻酚结构,由于空间位阻效应,使苯氧自由基具有很高的稳定性,大大提高了抗氧效率。
酚类抗氧剂作为主抗氧剂,能终止自由基,是氢给予型,还有其他型;亚磷酸酯类是辅助抗氧剂,是过氧化物分解剂 。
聚烯烃抗氧剂的作用机理
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给予氢
终止自由基
酚类主抗氧剂
聚烯烃抗氧剂的作用机理
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亚磷酸酯类辅助抗氧剂
亚磷酸酯类是辅助抗氧剂,是过氧化物分解剂 。
影响聚烯烃老化的因素
影响聚烯烃老化的因素
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化学键强度
稳定性:聚四氟乙烯>聚乙烯
影响聚烯烃老化的因素
18
分支结构
稳定性:聚乙烯>聚丙烯
影响聚烯烃老化的因素
19
分支结构
稳定性:高压聚乙烯 < 低压聚乙烯
低密度高压聚乙烯主链每1000个碳原子上约有8~40个长的支链
高密度低压聚乙烯主链每1000个碳原子上有少于5个较短的支链
影响聚烯烃老化的因素
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空间位阻
稳定性:聚苯乙烯>聚丙烯
影响聚烯烃老化的因素
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活性基团
实例1:聚烯烃橡胶由于含有链内双键,易于降解,而且双键含
量越大,越易降解;
实例2:聚氯乙烯(PVC)容易发生热降解,研究表明,高分子
链中含有烯丙基氯(-CH=CH-CHCl-)
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