塑料添加剂.ppt

塑料添加剂,分类,选用原则,分类说明,（,抗氧剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、,着色剂、偶联剂、抗静电剂、成核剂）,现状,添加剂的分类,特性添加剂：,增塑剂,、,偶联剂,、,着色剂,、,阻燃剂,、,抗静电剂,、,成核剂,、,冲击改性剂、填充剂、增强剂、防雾剂、,稳定剂：,光稳定剂,、,抗氧剂,、抗微生物剂,加工添加剂：,润滑剂,、脱模剂、发泡剂,添加剂的选用原则:,添加剂与树脂的相容性,添加剂的耐久性,添加剂对加工条件及制品用途的适应性,添加剂配合中的协同作用和对抗作用,抗氧剂,所有高分子材料都可以和氧发生反应，主要由,热,和,光,（主要是,紫外光,）两个因素引起。,氧化的典型表现就是老化现象：1、,影响表面,；2、,机械性能的降低,。,抗氧剂是一种可阻碍氧化进而阻碍聚合物老化的化学助剂。,抗氧剂的作用机理：1、主抗氧剂干预氧化反应过程中,链的增长阶段,；2、辅助抗氧剂可,破坏导致链引发反应及链分支反应的氢过氧化物基团,。,抗氧剂按照化学结构分为：,酚类：单酚、双酚、多酚、对苯二酚、硫代双酚,胺类：萘胺、二苯胺、双苯二胺、喹啉衍生物,亚磷酸酯类、硫酯类、其它类型,其中酚类和胺类占总量的,90%,以上。一般来说，胺类比酚类的防护效能要高，但多数胺类氧化剂受光热作用后容易发生变色，不宜用在浅色、艳色和透明制品中。,抗氧剂的选用原则,抗氧效能高,无毒，不刺激皮肤,耐热性好，在加工温度下稳定,挥发性和迁移性小，耐（水、油、溶剂等）抽出性高，防护性能持久,与树脂相容性好，不喷霜,污染性与着色性小,与其它添加剂无化学反应,不影响塑料的加工性能和其它性能,价格低廉,光稳定剂,光稳定剂是一种能够干预光诱导降解物理化学过程的化合物。,光稳定剂的作用机理：,1、,第一道防线,：光屏蔽剂（碳黑、,TiO,2,、,ZnO,等,）,2、,第二道防线,：紫外线吸收剂（水杨酸酯类、二苯甲,酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类）,3、,第三道防线,：猝灭剂（金属络合物）,4、,第四道防线,：自由基捕获剂（受阻胺或受阻哌啶）,二苯甲酮类,苯并三唑类,塑 料,敏感波长,nm,塑 料,敏感波长,nm,PE,300,聚,醋酸乙烯酯,280,PP,310,POM,300320,PVC,310,PC,295,PS,318,PMMA,290315,聚酯,325,硝酸纤维素,310,氯乙烯-醋酸乙烯共聚物,322364,醋酸丁酸纤维素,295298,各种塑料最易造成破坏的敏感波长,光稳定剂的选用原则,能够有效消除或削弱紫外光对聚合物的破坏作用，而对聚合物的其它性能没有影响,稳定剂本身具有优良的光稳定性，不被光能破坏,与聚合物有良好的相容性，不挥发和水迁移，不被水和溶剂抽出,对可见光的吸收低，不着色或变色,热稳定性和化学稳定性好，加工时稳定，不影响聚合物的加工性能,增塑剂,作用：削弱,聚合物分子间的作用力,，从而降低熔融温度，减小熔体粘度，增加流动性，改善聚合物的,加工性能和柔韧性,。,分类：,1、邻苯二甲酸酯类（占总量的,7080%,）,2、脂肪族/芳香族单羧酸酯类,3、脂肪族二羧酸酯类 4、磷酸酯类,5、聚酯或聚合物型增塑剂,6、特殊增塑剂 7、增量剂,作用机理：,热塑性塑料的线型分子链之间存在着相互作用力（范得华力和氢键）。分子极性越大，作用力越强。,增塑剂的作用就是削弱聚合物分子间的作用力。一般认为增塑剂插入到大分子之间，削弱分子间的作用力可能有三种方式：,隔离作用,增大大分子的距离，削弱作用力。主要用来解释非极性增塑剂增塑非极性聚合物。,屏蔽作用,增塑剂的非极性部分遮蔽聚合物的极性基，使相邻聚合物分子的极性基不发生作用。,偶合作用,增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团偶合，破坏原来聚合物分子间的极性联结，从而削弱其作用力。,增塑剂的选用原则,与树脂有良好的相容性,增塑效率高，增塑速度快,耐久性（挥发性低、迁移性小、耐抽出性高）,环境稳定性好（耐光、耐热、耐菌、耐化学药品和阻燃性好）,无毒、无污染、无气味,电绝缘性好,价格低廉,润滑剂,在塑料的成型加工中，存在两种有害摩擦，即,熔融时聚合物分子之间的内摩擦,和,聚合物与加工机械表面的外摩擦,。引起熔体流动性降低，制件,表面粗糙,，形成,流纹,。,润滑剂是提高润滑性、减小有害摩擦、降低界面黏附为目的的助剂。脱模剂、防粘连剂、爽滑剂均属润滑剂范畴。,润滑剂的作用机理，可分为,外部润滑机理,和,内部润滑机理,（与增塑剂的作用相似）。,常用润滑剂主要有以下几类：脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、烃类、有机硅化合物、其它（包括高级醇、复合润滑剂等）。,润滑剂的选用原则,润滑效能高而持久,与树脂的相容性大小适中，内部和外部润滑作用平衡，不喷霜，不易造成结垢,表面张力小，粘度小，在界面处扩展性好，易形成界面层,不降低聚合物的力学强度、,HDT、,耐侯性、透明性和电性能，不影响塑料的二次加工性能如印刷性、粘合性、电镀和焊接性能,本身的耐热性和化学稳定性优良，在高温加工中不分解、不挥发，不与树脂或其它助剂发生有害反应,不腐蚀设备，不污染制品，无毒,着色剂,加入塑料中改变其固有颜色的物质为着色剂。,分为,染料,和,颜料,两类，主要是溶解性不同。,染料应用于纺织纤维印染，着色性强，色泽鲜艳，但耐热、耐光和耐溶剂性差，易形成,串色,和,污染,，一般不能应用于塑料着色中。,颜料是不溶性的，为,塑料的主要着色剂,。按形状分为粉末状着色剂、颗粒着色剂、润湿性着色剂、液体着色剂、色母粒。,着色剂的选用原则,色彩美艳，着色力大,分散性好，能够均匀地分散于塑料中而不凝集,耐热性好，在高温成型时不变色，不分解，且能长期耐热,光稳定性好，长期受日光照晒不褪色,耐溶剂性和化学稳定性好，与溶剂或含有增塑剂的制品接触而不会发生溶出而迁移、串色。并能耐酸碱，与其它助剂不发生有害的化学反应,对塑料的加工性和使用性能无影响,无毒，无臭,价格低廉,偶联剂,在改性塑料领域，无机填料是最便宜、性能特异和来源广泛的增强剂和填充剂。但无机物与有机聚合物的结构极不相同，必须利用,偶联剂将无机物与有机物紧密结合,。,偶联剂为,两性结构,的物质，其分子中部分基团与无机物表面形成强固的,化学键合,；另一部分可亲和有机物，可与有机,分子反应或物理缠绕,。,按化学结构可分为：硅烷类、钛酸酯类、锆类和有机络合物几类。,抗静电剂,大多数塑料都具有优良的绝缘性和耐水性，但容易,静电聚集,，加之吸水率低，静电不易消除，易吸附灰尘，影响透明和表面，某些场合会引起精密元件静电击穿。,一般,体积电阻率10,1214,cm,的,塑料都有抗静电的必要。,抗静电剂就是为了降低塑料的表面电阻率和体积电阻率，防止静电积聚而,添加,于塑料中或,涂敷,于制品表面的物质。,实际上，抗静电剂大多数为,表面活性剂,，可分为：阳离子型、阴离子型、两性离子型、非离子型,抗静电剂的作用机理,抗静电剂消除静电的方式主要表现为：,其亲水基增加制品表面的吸湿性，形成一个单分子的导电膜,离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度，从而增加导电性,介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙之间的介电性,增加制品表面的平滑性，降低其摩擦系数,抗静电剂的选用原则,抗静电效能大而持久,耐热性好，在成型加工的高温下或反复进行热加工时不分解,与塑料的相容性适中，既有一定相容性又有一定不相容性，不喷霜析出，同时又能及时渗出形成防电分子层,不影响塑料的加工性能和制品性能,与其它助剂的相容性好，无对抗效应,无毒，无臭，对皮肤无刺激,价格低廉,成核剂,满足以下条件的聚合物熔体可以结晶：,1、聚合物的分子结构可以使,晶体有序排列,2、结晶温度必须低于熔点，但不能太接近玻璃化温度，以便使分子链具有必要的,运动性,3、,晶核,必须可以引发结晶，并由此可形成微晶，球晶,4、,结晶速度,必须足够快,加入成核剂的目的就是为了让熔体形成,更多的晶核,，使球晶变小，既,加快了结晶速度,，又使,球晶结构更精细,，达到更好的透明度和表观。,成核剂的选用原则,成核剂应溶于聚合物,熔点应高于相应聚合物,应能够以细微的方式（110,m）,均匀分散于聚合物中,成核剂的分类,1、无机添加剂：滑石粉、二氧化硅、高岭土（钠米级）,2、有机化合物：一元或多元羧酸盐、某些颜料,3、聚合物：乙烯/丙烯酸酯共聚物,在,有关工业卫生、环境及接触食品的制品中塑料添加剂的使用现状,任何情况下必须首先考虑添加剂对人体的危害，下列情形需要重视：,1、生产（原料、杂质及副产品）,2、添加剂的加入和含有稳定剂塑料的加工过程,3、成品的使用，用过物品的处理（废物存放场由于焚烧或环境影响使添加剂结构的改变）,工业卫生,主要是在改性加工过程中，必须对塑料添加剂对人体的毒性进行评估，作好防范。一旦添加剂加入塑料中以后，直接毒性危害将很小。,日用品中的添加剂,塑料添加剂总可能有少量迁移到产品表面或进入周围环境中，并直接或间接进入人体。特别在食品包装材料、儿童玩具、药物包装、纺织品。,在食品包装材料中使用添加剂,1、保证包装材料的组分无害,2、应尽量减少任何一种不可避免的非食品成分进入到食品中。,谢谢各位!,广州金发科技股份有限公司,1/28/2026,