第四章物料配制及混合加工.ppt

1、4、1 物料的组成及添加剂的作用物料的组成及添加剂的作用4、1、1聚合物聚合物4、1、2 增塑剂增塑剂4、1、3 稳定化助剂稳定化助剂4、1、4 填料填料4、1、5润滑剂润滑剂4、1、6着色剂与色母粒着色剂与色母粒4、2 混合与分散理论混合与分散理论 4、2、1 混合机理混合机理 4、2、2 混合形式混合形式1、非分散混合、非分散混合 2、分散混合、分散混合 4、2、3 混合状态的判定混合状态的判定4、3 混合设备混合设备4、3、1 间歇式间歇式4、3、2 连续混合设备连续混合设备 4、4 塑料的混合与塑化塑料的混合与塑化4、1 物料的组成及添加剂的作用物料的组成及添加剂的作用4、1、1聚合物

2、聚合物 物料主要成分，决定制品的基本性能。物料主要成分，决定制品的基本性能。对加工性能和产品性能的影响：对加工性能和产品性能的影响：1、M及及Mw/MnM:抗张强度，耐蠕变性，热变形温度提高；抗张强度，耐蠕变性，热变形温度提高；黏度提高、流动性下降、加工温度提高；黏度提高、流动性下降、加工温度提高；Mw/Mn ：力学性能、热性能降低；：力学性能、热性能降低；5 影响加工性能；影响加工性能；2、颗粒结构和粒度、颗粒结构和粒度疏松型：疏松型：易于吸收增塑剂，配制时所需温度较易于吸收增塑剂，配制时所需温度较低，时间较短；低，时间较短；紧密型：紧密型：不易吸收增塑剂，配制时所需温度较不易吸收增塑剂，配

3、制时所需温度较高，时间较长。高，时间较长。新建 文本文档.txt项目项目本体本体PVC 悬浮悬浮PVC 乳液乳液PVC粒径粒径/m粒径范围粒径范围/m表面形态表面形态特点特点 12570-250粒子规整，表面无粒子规整，表面无皮膜；皮膜；无分散剂，杂质少，无分散剂，杂质少，透明，易成型。产透明，易成型。产物分子量分布宽物分子量分布宽 125 70-250颗粒不规整，表面有颗粒不规整，表面有（无）皮膜，粗糙孔；（无）皮膜，粗糙孔；聚合工艺简单、聚合热聚合工艺简单、聚合热易除、温度易控制，生易除、温度易控制，生产成本低；品种多、颗产成本低；品种多、颗粒尺寸较大、产品纯度粒尺寸较大、产品纯度高于乳液

4、聚合法、应用高于乳液聚合法、应用领域广。领域广。30.2-100颗粒表面覆盖颗粒表面覆盖表面活性剂；表面活性剂；颗粒细、分子颗粒细、分子量高，颗粒较量高，颗粒较疏松，塑化性疏松，塑化性能较好，与增能较好，与增塑剂及其他助塑剂及其他助剂配糊料。剂配糊料。粒度影响混合的均匀性，粒度大与其它添粒度影响混合的均匀性，粒度大与其它添加剂接触少，容易造成混合不匀现象，颗粒大，加剂接触少，容易造成混合不匀现象，颗粒大，不易塑化。过细的粒子易造成粉尘飞扬和容积不易塑化。过细的粒子易造成粉尘飞扬和容积计量的困难。计量的困难。粒径不同，热稳定性存在差异：粒径不同，热稳定性存在差异：悬浮法悬浮法PVC在在100-1

5、60目：目：90%；热稳定性好；热稳定性好；160目，目，80目，目，10%；4、1、2 增塑剂增塑剂 降低聚合物软化温度、提高加工性、柔韧性降低聚合物软化温度、提高加工性、柔韧性或延展性而加入的低挥发性的物质。或延展性而加入的低挥发性的物质。液体，低熔点固体。液体，低熔点固体。应用：用于应用：用于PVC；软制品：增塑剂；软制品：增塑剂用量用量30份份；尼龙、尼龙、ABS、纤维素树脂、橡胶。、纤维素树脂、橡胶。PVC制品增塑剂的用量制品增塑剂的用量 PHR制品制品 人造革人造革 壁纸壁纸 鞋鞋 电线电线 软板软板 地板地板 工业用膜工业用膜用量用量 100 80 65 50 50 50 401

6、、分类、分类（1）按）按相容性相容性 （聚合物能够容纳尽可能多的增塑剂并形成（聚合物能够容纳尽可能多的增塑剂并形成均一稳定体系的性能）均一稳定体系的性能）主增塑剂：主增塑剂：与聚合物与聚合物相容性好，单独使用相容性好，单独使用；辅助增塑剂辅助增塑剂：相容性差，不能单用，：相容性差，不能单用，配合主增配合主增塑剂塑剂使用使用。（2）按）按化学组成分化学组成分邻苯二甲酸二元酯（邻苯二甲酸二元酯（C4C13）主增塑剂，产量为增塑剂主增塑剂，产量为增塑剂2/3；DOP。二元脂肪酸酯二元脂肪酸酯 辅助增塑剂辅助增塑剂，常与邻苯二甲酸酯类并用。，常与邻苯二甲酸酯类并用。低温性能较好低温性能较好，具一定的润

7、滑作用，与，具一定的润滑作用，与PVC相相容性较差，价格较贵。容性较差，价格较贵。DOA DOSCOOCOORR(CH2)4-8COORCORO磷酸酯磷酸酯 与与PVC相容性好，相容性好，主增塑剂主增塑剂，阻燃，耐寒性阻燃，耐寒性差（差（个别磷酸酯除外个别磷酸酯除外），毒性较大；），毒性较大；TCP：磷酸三甲酚酯；：磷酸三甲酚酯；TOP：磷酸三辛酯；：磷酸三辛酯；(RO)3PO环氧增塑剂环氧增塑剂 辅助增塑剂辅助增塑剂；耐候耐候，兼有，兼有热稳定剂作用热稳定剂作用。环氧硬脂酸辛酯：环氧硬脂酸辛酯：ED3CH2OCORCHCHROOCORCHCHROCHCH2OCORCHCHRO环氧大豆油环氧大

8、豆油 ESBO（3）按）按应用性能应用性能耐热型增塑剂耐热型增塑剂:双季戊四醇酯双季戊四醇酯耐寒型增塑剂耐寒型增塑剂癸二酸二辛酯癸二酸二辛酯己二酸二辛酯己二酸二辛酯耐燃型增塑剂耐燃型增塑剂磷酸酯磷酸酯含氯增塑剂、氯化石蜡含氯增塑剂、氯化石蜡耐霉菌型增塑剂：磷酸酯类耐霉菌型增塑剂：磷酸酯类无毒、低毒增塑剂：柠檬酸三丁酯、无毒、低毒增塑剂：柠檬酸三丁酯、磷酸二苯辛酯磷酸二苯辛酯2、增塑机理增塑机理外增塑：外增塑：（酯类）（酯类）增塑剂分子上的极增塑剂分子上的极性基团与性基团与PVC上的上的-Cl相相互吸引，减少互吸引，减少PVC之间之间的联结点，削弱分子间的联结点，削弱分子间作用力。作用力。Tg下

9、降，塑性增加，下降，塑性增加，耐久性差。耐久性差。+COOCOORR非非极极性性基基团团极性基团极性基团酯基偶极酯基偶极非极性基团非极性基团内增塑：内增塑：共聚共聚 在均聚物在均聚物Tg 较高的单体中引入均聚物较高的单体中引入均聚物Tg 较低的第二单体，降低有序度，增加分较低的第二单体，降低有序度，增加分子的柔顺性；子的柔顺性；例：氯乙烯例：氯乙烯醋酸乙烯共聚；醋酸乙烯共聚；3、增塑效果的、增塑效果的评价评价增塑效率：增塑效率：使树脂达到某一柔软程度时，某种使树脂达到某一柔软程度时，某种增塑剂的用量与增塑剂的用量与DOP用量的比值用量的比值。柔软程度：以柔软程度：以Tg降低、或模量等表示。降低

10、、或模量等表示。增塑剂中极性和非极性部增塑剂中极性和非极性部分的结构不同，对等量树分的结构不同，对等量树脂的增塑效果不同。脂的增塑效果不同。增塑剂名称增塑剂名称缩写代号缩写代号等效用量等效用量*相对效率比值相对效率比值癸二酸丁二酯癸二酸丁二酯DBSDBS49.549.50.780.78邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯DBPDBP54.054.00.850.85癸二酸二辛酯癸二酸二辛酯DOSDOS58.558.50.930.93己二酸二辛酯己二酸二辛酯DOADOA59.959.90.940.94邻苯二甲酸邻苯二甲酸7,97,9酯酯DAPDAP61.261.20.970.97邻苯二甲酸二辛酯邻苯二

11、甲酸二辛酯DOPDOP63.563.51.001.00邻苯二甲酸二异辛酯邻苯二甲酸二异辛酯DIOPDIOP65.565.51.031.03环氧大豆油环氧大豆油ESBOESBO78781.231.23磷酸三甲酚酯磷酸三甲酚酯TCPTCP79.379.31.251.25磷酸三磷酸三(二甲酚二甲酚)酯酯TXPTXP83.183.11.311.31氯化石蜡氯化石蜡(含含53%53%氯氯)CP-53CP-5389891.401.40 常用增塑剂对常用增塑剂对PVC的增塑效率比较的增塑效率比较数据用模量法测量，测试条件为温度数据用模量法测量，测试条件为温度25，伸长率，伸长率100%，模量为模量为7.03

12、1MPa.4、增塑剂的选用原则、增塑剂的选用原则（1）邻苯二甲酸酯类具全面性能；与）邻苯二甲酸酯类具全面性能；与PVC相容相容性好；主增塑剂；性好；主增塑剂；DOP首选。首选。（2）增塑剂的并用）增塑剂的并用 不同种类增塑剂效用功能不同，取长补短；不同种类增塑剂效用功能不同，取长补短；主辅、主辅、增容剂增容剂并用，降低成本。并用，降低成本。（3）耐寒耐寒PVC制品：制品：脂肪族二元酸酯类与主增塑剂并用。脂肪族二元酸酯类与主增塑剂并用。（4）无毒无毒PVC制品：制品：选环氧类和柠檬酸酯类增塑剂。选环氧类和柠檬酸酯类增塑剂。DOS耐寒效果最好，耐寒效果最好，常用于农膜中，但与常用于农膜中，但与PV

13、C相容性不好，用相容性不好，用量量8份为宜。份为宜。不选磷酸酯类不选磷酸酯类(个别除个别除外外)及氯化石蜡，近年及氯化石蜡，近年来发现来发现DOP及及DOA有有致癌嫌疑。致癌嫌疑。增容剂：石油磺酸苯增容剂：石油磺酸苯酯酯（5）耐高温）耐高温PVC制品：制品：选用耐热增塑剂品种选用耐热增塑剂品种:季戊四醇酯、季戊四醇酯、TCP。（6）PVC阻燃制品：阻燃制品：选用磷酸酯类和氯化石蜡增塑剂。选用磷酸酯类和氯化石蜡增塑剂。（7）填充剂、着色剂对增塑剂吸收有差异，）填充剂、着色剂对增塑剂吸收有差异，适量增加或减少用量。适量增加或减少用量。4、1、3 稳定化助剂稳定化助剂 加入到聚合物中可延缓其老化的化

14、合物。加入到聚合物中可延缓其老化的化合物。热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂和防霉剂等。热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂和防霉剂等。老化现象老化现象：高分子材料暴露于自然或人工环境条件高分子材料暴露于自然或人工环境条件下下性能随时间而逐渐变坏的现象性能随时间而逐渐变坏的现象。（1）外观变化）外观变化 变色、变暗、变硬、变脆、龟裂变形；变色、变暗、变硬、变脆、龟裂变形；出现斑点、皱纹、气泡、粉化、喷霜、翘出现斑点、皱纹、气泡、粉化、喷霜、翘曲；分层脱落。曲；分层脱落。（2）物理化学性能变化）物理化学性能变化 密度、热导率、密度、热导率、Tg、Tm、折射率、折射率、溶解度、熔体流动速率等变化。溶解度、熔体流动速

15、率等变化。（3）力学性能的变化）力学性能的变化 拉伸强度、伸长率、冲击强度、疲劳寿命、拉伸强度、伸长率、冲击强度、疲劳寿命、硬度、耐磨性等变化。通常均会变差。硬度、耐磨性等变化。通常均会变差。（4）电性能的变化）电性能的变化 体积电阻率、表面电阻率、击穿电压变化。体积电阻率、表面电阻率、击穿电压变化。（5）结构的变化）结构的变化 分子链断链或交联、链化学结构和侧基及分子链断链或交联、链化学结构和侧基及羰基含量的变化。羰基含量的变化。老化的影响因素老化的影响因素：结构因素：结构因素：聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯；聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯；外界因素：外界因素：物理因素物理因素:光光、热、热、电、高

16、能辐射和机械应力；电、高能辐射和机械应力；化学因素化学因素:氧、氧、臭氧、水、酸、碱、盐及腐蚀性臭氧、水、酸、碱、盐及腐蚀性气体气体;生物因素生物因素:微生物（主要是霉菌）、昆虫、海生微生物（主要是霉菌）、昆虫、海生物等。物等。1、热稳定剂热稳定剂目的：改善聚合物热稳定性。目的：改善聚合物热稳定性。专指专指PVC及氯乙烯共聚物使用的热稳定及氯乙烯共聚物使用的热稳定剂。剂。（1）常用热稳定剂）常用热稳定剂 主热稳定剂主热稳定剂 A、盐基性铅盐类：盐基性铅盐类：带有未成盐的氧化铅（带有未成盐的氧化铅（PbO，称为盐基）称为盐基）的无机酸或有机酸的铅盐。的无机酸或有机酸的铅盐。PbO本身具有本身具有

17、很强的吸收氯化氢的能力。很强的吸收氯化氢的能力。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 2PbOPbHPO31/2H2O 特点：特点：热稳定性好热稳定性好，电绝缘性好，具润滑性，电绝缘性好，具润滑性，价廉价廉。制品制品透明性差透明性差，毒性毒性，分散性差。，分散性差。应用：应用：管材、板材等硬质不透明管材、板材等硬质不透明PVC制品以制品以及电线包覆材料及电线包覆材料。B、金属皂类金属皂类 高级脂肪酸的金属盐。高级脂肪酸的金属盐。主要是硬脂酸、月桂酸和棕榈酸的钡、主要是硬脂酸、月桂酸和棕榈酸的钡、镉、铅、钙、锌、镁、锶等金属盐镉、铅、钙、锌、镁、锶等金属

18、盐。硬脂酸铅硬脂酸铅PbCH3(CH2)16COO2 简写为简写为PbSt。特点：中和特点：中和HCl，加工性好，润滑；，加工性好，润滑；相容性差；相容性差；应用注意：应用注意：金属皂金属皂不能单独使用不能单独使用，常需几种皂和其，常需几种皂和其它热稳定剂配合它热稳定剂配合并用并用。毒性：铅、镉皂的毒性大；毒性：铅、镉皂的毒性大；无毒配方：用钙锌皂；无毒配方：用钙锌皂；低毒：钡锌皂。低毒：钡锌皂。应用：透明制品应用：透明制品，用量一般为，用量一般为13份。份。C、有机锡类有机锡类 突出的突出的特点特点：具有：具有透明透明性。突出的性。突出的耐热耐热性，性，低毒低毒，是极有发展前途的的热稳定剂。

19、，是极有发展前途的的热稳定剂。Y Sn (X Sn)n YRRRRD、稀土类热稳定剂稀土类热稳定剂 镧系稀土元素的氧化物、镧系稀土元素的氧化物、稀土氢氧化物、稀土氢氧化物、稀土的有机弱酸盐稀土的有机弱酸盐:（如硬脂酸稀土、脂肪（如硬脂酸稀土、脂肪酸稀土、水杨酸稀土、柠檬酸稀土等）酸稀土、水杨酸稀土、柠檬酸稀土等）特点：优良的特点：优良的热稳定性热稳定性，无毒，分散性好，具，无毒，分散性好，具有润滑性，价廉。有润滑性，价廉。稀土氢氧化物热稳定效果最好。稀土有机稀土氢氧化物热稳定效果最好。稀土有机酸中水杨酸稀土要好于硬脂酸稀土。酸中水杨酸稀土要好于硬脂酸稀土。用量：用量：3份左右。份左右。热稳定性

20、与京锡热稳定性与京锡8831相相当，好于铅盐与金属皂当，好于铅盐与金属皂类，是铅盐的类，是铅盐的3倍及倍及Ba/Zn复合稳定剂的复合稳定剂的4倍；倍；辅助热稳定剂辅助热稳定剂 单独作为热稳定剂使用时，其性能尚有不单独作为热稳定剂使用时，其性能尚有不足，足，与其它类型的热稳定剂配合作用与其它类型的热稳定剂配合作用则能产生则能产生优异的应用效果。优异的应用效果。亚磷酸酯、环氧化合物等亚磷酸酯、环氧化合物等有机辅助热有机辅助热稳定剂。稳定剂。（2）热稳定剂的作用机理）热稳定剂的作用机理 吸收氯化氢吸收氯化氢三盐基硫酸铅：三盐基硫酸铅：3PbOPbSO4H2O+6HCl 3PbCl2+PbSO4+4H

21、2O金属皂：金属皂：ZnSt2+2HCl ZnCl2+2HSt 消除不稳定氯原子消除不稳定氯原子 置换分子链中的活泼的置换分子链中的活泼的烯丙基氯原子烯丙基氯原子，得到稳定的化学键。得到稳定的化学键。金属皂：金属皂：CH2 CH CH=CH +ClM(OCOR)212CH2 CH CH=CH OCOR+MCl212CH2 CHClCH2 CHClRRSnYYCH2 CHClCH2 CHClRRSnYYCH2 CHYCH2 CHClRRSnClYCH2 CHYCH2 CHYRRSnClClCH2 CHYCH2 CHYRRSnClCl亚磷酸酯：亚磷酸酯：CH2 CH CH=CH +ClP OROP

22、 OROROCH2 CH CH=CH +O=RCl 与共轭双键进行双烯加成与共轭双键进行双烯加成 马来酸二丁基锡（马来酸二丁基锡（DBTM）可与共轭双键可与共轭双键进行双烯加成反应：进行双烯加成反应：CH2 CH CHCHCHCHCl+CH C OCH C OOOSnC4H9C4H9CH C OCH C OOOSnC4H9C4H9CHCHCHCHCHCl共轭双键被隔断，共轭双键被隔断，-氯原子变为氯原子变为-氯原子，氯原子，增加了分子链的稳定增加了分子链的稳定性。性。2、抗氧剂、抗氧剂氧老化：在有氧存在时，聚合物分子链发生氧老化：在有氧存在时，聚合物分子链发生的自动氧化反应，具有的自动氧化反应

23、，具有自由基反应机理自由基反应机理。（1）自动氧化机理）自动氧化机理链引发链引发：在光照、受热、引发剂或重金属离子的在光照、受热、引发剂或重金属离子的催化作用下发生的。分子中的某些弱键均裂催化作用下发生的。分子中的某些弱键均裂而产生自由基。而产生自由基。RH R +H.链传递链传递：从一个自由基产生另一个自由基的过程从一个自由基产生另一个自由基的过程。R +O2 ROOROO +RH RO +ROOHROOH RO +HOROOH+RH RO +R +H2ORO +RH ROH+RHO +RH R +H2O.链终止链终止：自由基之间相互结合生成惰性产物。自由基之间相互结合生成惰性产物。大分子链

24、通过分解，大分子链通过分解，分子量下降分子量下降，力学力学性能降低性能降低；由于由于无序的交联无序的交联，形成无序网状结构，形成无序网状结构，又使分子量增大，并导致聚合物又使分子量增大，并导致聚合物材料变硬、材料变硬、脆化脆化等。等。R +R R RR +RO R O R2RO R O O R2ROO ROOR+O2ROO +RO ROR+O2R +HO ROH.（2）抗氧剂的作用机理）抗氧剂的作用机理捕获自由基捕获自由基（主抗氧剂的作用机理）（主抗氧剂的作用机理）酚类和芳基仲胺化合物酚类和芳基仲胺化合物特点：分子中具有活泼氢原子特点：分子中具有活泼氢原子。抗氧剂抗氧剂2,6-二叔丁基二叔丁基

25、-4-甲基苯酚甲基苯酚 t-But-BuCH3OH+RROO.t-But-BuCH3O+RHROOH.过氧化物分解剂过氧化物分解剂（辅助抗氧剂（辅助抗氧剂）与过氧化物反应并生成稳定化合物。与过氧化物反应并生成稳定化合物。亚磷酸酯亚磷酸酯、硫化物等。、硫化物等。P(OR)3+ROOH ROH+O=P(OR)3R S S R+2ROOH R S S R+2ROHOO（3）常用抗氧剂）常用抗氧剂 酚类抗氧剂（酚类抗氧剂（主抗氧剂主抗氧剂）优异的不变色性、无污染、低毒或无毒。优异的不变色性、无污染、低毒或无毒。XXOH与其中其中X为叔丁基。为叔丁基。t-But-BuOHH3C抗氧抗氧剂剂264 t-B

26、ut-BuOHH37C18 O C CH2CH2O 胺类抗氧剂（胺类抗氧剂（主抗氧剂主抗氧剂）特点：特点：对氧、臭氧、热、光、铜害的防护对氧、臭氧、热、光、铜害的防护突出。突出。但具有较强的但具有较强的变色变色性和性和污染污染性。性。应用：应用：主要用于橡胶制品主要用于橡胶制品，如电线，电缆，机，如电线，电缆，机械零件等，在橡胶加工中有着举足轻重的地位。械零件等，在橡胶加工中有着举足轻重的地位。常用的品种：防老剂常用的品种：防老剂A（N-苯基苯基-萘胺萘胺）防老剂防老剂D（N-苯基苯基-萘胺萘胺）防老剂防老剂H（N,N,二苯基对苯二胺二苯基对苯二胺）等等。硫代酯硫代酯（辅助抗氧剂）（辅助抗氧剂

27、）DSTP（硫代二丙酸双十八酯）硫代二丙酸双十八酯）与酚类抗氧剂并用，产生协同效应与酚类抗氧剂并用，产生协同效应。亚磷酸酯亚磷酸酯（辅助抗氧剂）（辅助抗氧剂）与酚类抗氧剂并用，具有协同效应。与酚类抗氧剂并用，具有协同效应。CH2 CH2 C O C18H37CH2 CH2 C O C18H37SOOR1OOR3OR2P3、光稳定剂、光稳定剂（1）高分子材料的高分子材料的光降解作用光降解作用 到达地球的太阳光波长约为到达地球的太阳光波长约为2903000nm。紫外线（紫外线（290400nm）占占5%；可见光（可见光（400800nm）占占40%；红外线红外线（800nm 3000nm）占占55

28、%。紫外线的能量（约紫外线的能量（约290419kJ/mol），有机化合物的键能有机化合物的键能 320420kJ/mol。波长波长 /nm 光线的能量光线的能量 /（kJ/mol）化学键类型化学键类型 化学键键能化学键键能/（kJ/mol）290300320350400419398375339297CHCCCOCClCN380420340350320380300340320330 RH(高分子高分子)RH*(激发态分子激发态分子)在光氧老化过程中，大分子链逐渐断裂或在光氧老化过程中，大分子链逐渐断裂或交联，产生老化现象，以致最后丧失其使用性交联，产生老化现象，以致最后丧失其使用性能。能。R

29、H*+O2 ROOH ROO +H RO +HO.（2）光稳定剂及其作用机理）光稳定剂及其作用机理 作用作用：A、屏蔽和吸收紫外线；屏蔽和吸收紫外线；B、猝灭激发态分子；猝灭激发态分子；C、分解氢过氧化物；分解氢过氧化物；D、捕获自由基；捕获自由基；E、钝化重金属离子。钝化重金属离子。分类分类:（根据稳定机理根据稳定机理）A、光屏蔽剂光屏蔽剂 反射或吸收紫外线的物质。反射或吸收紫外线的物质。第一道防线第一道防线。炭黑炭黑可吸收可见光和部分紫外光；可吸收可见光和部分紫外光；TiO2与与ZnO为白色颜料，对光线有反射为白色颜料，对光线有反射作用。作用。PP中加入中加入2%的炭的炭黑，寿命可达黑，寿

30、命可达30年年以上。以上。B、紫外线吸收剂紫外线吸收剂 强烈地、选择性地强烈地、选择性地吸收高能量的紫外吸收高能量的紫外线线，通过能量转换，将吸收的能量，通过能量转换，将吸收的能量以热能以热能或无害的低能辐射释放或无害的低能辐射释放出来，防止聚合物出来，防止聚合物吸收紫外线并激发。吸收紫外线并激发。第二道防线第二道防线。苯并三唑类、二苯甲酮类苯并三唑类、二苯甲酮类和和水杨酸酯类水杨酸酯类：特点：分子内存在氢键特点：分子内存在氢键螯合环。螯合环。NNNRhvOHNNNRHONNNROH放热苯并三唑类苯并三唑类光互变异构体光互变异构体氢键氢键 吸收紫外线吸收紫外线氢键破坏氢键破坏变成无害的变成无害

31、的热能放出热能放出COHOH17C8O原理：原理：与受激发聚合物分子与受激发聚合物分子形成形成一种一种激发态络激发态络合物合物，再通过，再通过光物理过程释放出能量光物理过程释放出能量：A*（激发态聚合物）激发态聚合物）+Q（光猝灭剂）光猝灭剂）A+Q*光物理过程（产生荧光、磷光）光物理过程（产生荧光、磷光）常用的光猝灭剂：常用的光猝灭剂：金属络合物，如镍、钴、铁的有机络合物等。金属络合物，如镍、钴、铁的有机络合物等。C、光猝灭剂光猝灭剂 转移转移聚合物分子因吸收紫外线后所产生的聚合物分子因吸收紫外线后所产生的激发态能激发态能，防止产生自由基。，防止产生自由基。第三道防线第三道防线。4、1、4

32、填料填料 降低成本降低成本或或改善性能改善性能等在聚合物中加等在聚合物中加入的惰性物质。入的惰性物质。分类分类:化学结构化学结构:无机类和有机类；无机类和有机类；来源来源:矿物、植物和合成类；矿物、植物和合成类；外观外观:颗粒状和纤维状等；颗粒状和纤维状等；功能功能:填充剂和增强材料。填充剂和增强材料。赋予隐蔽性；尺寸稳定性；赋予隐蔽性；尺寸稳定性；提高耐候性；改善表面特性提高耐候性；改善表面特性（电镀、印刷）；阻燃耐磨（电镀、印刷）；阻燃耐磨1、填充剂的性质、填充剂的性质对树脂性能的影响对树脂性能的影响（1）颗粒形状）颗粒形状 薄片状、纤维状薄片状、纤维状加工性能变差，加工性能变差，但力学性

33、能优良；但力学性能优良；粉状、球状粉状、球状加工性能优良，力学加工性能优良，力学性能比薄片状和纤维状差。性能比薄片状和纤维状差。（2）颗粒大小）颗粒大小 以以0.110m粒径为好粒径为好。细小颗粒细小颗粒有利于有利于制品的制品的力学性能力学性能、尺寸尺寸稳定性稳定性及制品的及制品的表面光泽表面光泽。但但分散困难分散困难，设备分散能力不够则会影，设备分散能力不够则会影响产品质量。响产品质量。（3）颗粒的表面积）颗粒的表面积 填料的许多效能与其表面积有关。填料的许多效能与其表面积有关。表面积增大表面积增大利于利于与表面活性剂、分散剂、与表面活性剂、分散剂、表面改性剂以及极性聚合物的表面改性剂以及极

34、性聚合物的吸附；吸附；利于利于聚合物与填料表面聚合物与填料表面发生化学发生化学 反应反应。注意：注意：填充剂使填充剂使加工中的加工中的摩擦增加，降低了物摩擦增加，降低了物料的热稳定性料的热稳定性；对设备的对设备的加速磨损加速磨损。措施：措施：配方中适当地增加稳定剂和润滑剂配方中适当地增加稳定剂和润滑剂的用量的用量。2、常用填充剂、常用填充剂（1）碳酸钙碳酸钙（CaCO3）应用最为广泛的无机粉状填充剂。应用最为广泛的无机粉状填充剂。重质碳酸钙重质碳酸钙：石灰石经机械粉碎、分级与表：石灰石经机械粉碎、分级与表面处理而成。表观密度大，较易分散。面处理而成。表观密度大，较易分散。（塑料）（塑料）轻质碳

35、酸钙轻质碳酸钙：用化学方法制成，多呈纺锤形：用化学方法制成，多呈纺锤形棒状或针状棒状或针状；表观密度小，分散技术要求高。；表观密度小，分散技术要求高。（造纸、涂料）（造纸、涂料）活性碳酸钙活性碳酸钙：颗粒表面吸附一层脂肪酸皂：颗粒表面吸附一层脂肪酸皂。降低成本；降低成本；适量适量刚性、模量提高；尺刚性、模量提高；尺寸稳定性；寸稳定性；重钙制成超细、纳米；重钙制成超细、纳米；PVC管材加入量可达管材加入量可达60份份（2）炭黑）炭黑 控制条件不完全燃烧烃类化合物而生成控制条件不完全燃烧烃类化合物而生成的物质。的物质。应用：塑料：应用：塑料：紫外线屏蔽剂；抗静电剂；紫外线屏蔽剂；抗静电剂；着色剂。

36、着色剂。橡胶：橡胶：增强剂。增强剂。炭黑粒径：炭黑粒径：越小，黑度越高；耐老化性能越越小，黑度越高；耐老化性能越 好；制品的表面电阻率越低。好；制品的表面电阻率越低。但分散较为困难。但分散较为困难。（3）滑石粉滑石粉（3MgO4SiO2H2O）主要成分：水合硅酸镁。主要成分：水合硅酸镁。由天然滑石粉碎精选而得。化学性质不活由天然滑石粉碎精选而得。化学性质不活泼，粉体滑腻。泼，粉体滑腻。应用：应用：塑料填料，塑料填料，可提高制品的刚性可提高制品的刚性、尺寸稳尺寸稳 定性定性，防止防止高温蠕变高温蠕变。并。并具有润滑性具有润滑性，可减少对成型设备和模具的磨损。可减少对成型设备和模具的磨损。（4）白

37、炭黑（）白炭黑（SiO2nH2O）二氧化硅、微粒硅胶或胶体二氧化硅。二氧化硅、微粒硅胶或胶体二氧化硅。适用：白色或浅色制品。适用：白色或浅色制品。橡胶的增韧剂橡胶的增韧剂。用白炭黑制成涂料，涂于人造革表面，用白炭黑制成涂料，涂于人造革表面，可产生消光作用；可产生消光作用；其它类填料：其它类填料：陶土（陶土（Al2O3SiO2nH2O）二硫化钼、金属粉、二氧化钛、云母粉二硫化钼、金属粉、二氧化钛、云母粉 纳米填料纳米填料 增强材料：增强材料：无机纤维无机纤维、有机纤维、有机纤维、金属纤维、金属纤维3、填料对制品性能的影响、填料对制品性能的影响 结晶度、流动性、结晶度、流动性、Tg、硬度；硬度；耐

38、磨性、自润滑性、光老化性能；耐磨性、自润滑性、光老化性能；线膨胀系数、成型收缩率、耐热性、阻燃性线膨胀系数、成型收缩率、耐热性、阻燃性 强度等。强度等。4、1、6 着色剂与色母粒着色剂与色母粒 1、无机颜料、无机颜料 金属氧化物、硫化物，硫酸盐、铬酸盐金属氧化物、硫化物，硫酸盐、铬酸盐及炭黑。及炭黑。特点：特点：热稳定性和光稳定性优良热稳定性和光稳定性优良，但，但着色着色力较差力较差，密度较大，一般为，密度较大，一般为3.55.0g/cm3。含重金属无机颜料含重金属无机颜料对人体带来一定的对人体带来一定的毒害毒害.（1）白色颜料）白色颜料钛白粉钛白粉：TiO2，着色力、色泽和遮盖力强；着色力、

39、色泽和遮盖力强；氧化锌氧化锌：锌白，常用于橡胶或锌白，常用于橡胶或ABS、PS等塑等塑料的着色料的着色；锌钡白锌钡白：立德粉，硫化锌与硫酸钡的混合物：立德粉，硫化锌与硫酸钡的混合物；（2）炭黑）炭黑（3）硫化物）硫化物硫化汞：硫化汞：矿物形式出现矿物形式出现辰砂、朱砂；红色；辰砂、朱砂；红色；硫化镉：晶型和无定形；色调范围从嫩黄色硫化镉：晶型和无定形；色调范围从嫩黄色到栗色。到栗色。常用品种有镉黄、镉红与镉橙等。常用品种有镉黄、镉红与镉橙等。2、有机颜料、有机颜料特点：着色力强、分散性好、色泽鲜艳且特点：着色力强、分散性好、色泽鲜艳且耐热性、耐光性。耐热性、耐光性。逐渐替代无机颜料，在塑料工业

40、界受逐渐替代无机颜料，在塑料工业界受到广泛的重视。到广泛的重视。（1）偶氮颜料）偶氮颜料 1-萘酚萘酚-4-磺酸磺酸(钠盐钠盐)，聚烯烃等塑料，聚烯烃等塑料的着色。的着色。（2）酞菁颜料）酞菁颜料 耐晒、耐热、极其鲜艳的颜色及成耐晒、耐热、极其鲜艳的颜色及成本最低。本最低。3、染料、染料 不同于颜料，能溶于水或油，不同于颜料，能溶于水或油，油溶性，具有油溶性，具有透明透明性。性。蒽醌、靛类和偶氮染料蒽醌、靛类和偶氮染料黄、橙、红黄、橙、红双偶氮发色团双偶氮发色团：还原黄：还原黄4GF、紫、蓝、绿紫、蓝、绿蒽醌和酞菁类发色团：士林蓝蒽醌和酞菁类发色团：士林蓝RSN；特点：色彩光亮而鲜艳；特点：色

41、彩光亮而鲜艳；适用：适用：透明塑料透明塑料，例如，例如PS、PC、聚酯类等。聚酯类等。但耐光、耐热性及耐迁移性较差。但耐光、耐热性及耐迁移性较差。4、特殊颜料、特殊颜料（1）金属颜料：）金属颜料：银粉银粉、金粉、金粉；（2）珠光颜料：）珠光颜料：片状无机颜料片状无机颜料 云母为基材，表面涂层高折射率金属氧化云母为基材，表面涂层高折射率金属氧化物透明薄膜。通过光的干涉作用，具有天然珍物透明薄膜。通过光的干涉作用，具有天然珍珠般的光泽或金属的闪烁效果。珠般的光泽或金属的闪烁效果。耐光、高（耐光、高（800）、酸碱，不导电，易分）、酸碱，不导电，易分散，不褪色，无毒，广泛应用于塑料工业。散，不褪色，

42、无毒，广泛应用于塑料工业。（3）温变颜料）温变颜料 在特定的温度下呈现出特定的颜色。在特定的温度下呈现出特定的颜色。有机酸有机酸组成：微小的变色组成：微小的变色胶囊胶囊 溶剂溶剂 着色剂着色剂原理：原理：环境温度低于溶剂的熔点环境温度低于溶剂的熔点时，时，着色剂着色剂与有机酸结合，呈有色状态与有机酸结合，呈有色状态；温变颜料可与普通颜料混用，以达到由温变颜料可与普通颜料混用，以达到由一种颜色变为另一种颜色的效果一种颜色变为另一种颜色的效果。5、色母粒、色母粒 是把是把超常量的颜料均匀地载附于树脂超常量的颜料均匀地载附于树脂之中而制得的塑料颗粒之中而制得的塑料颗粒。多数为某类塑料着色专用。多数为

43、某类塑料着色专用。聚烯烃类色母粒、尼龙色母粒、聚烯烃类色母粒、尼龙色母粒、ABS（包括包括AS、PS）类色母粒、类色母粒、PVC色母粒色母粒等。等。组成：着色剂、载体与分散剂组成：着色剂、载体与分散剂；载体载体色母粒的基体色母粒的基体。与被着色树脂的相容性好与被着色树脂的相容性好，其流动性应大其流动性应大于被着色树脂，且着色后不影响制品的性能于被着色树脂，且着色后不影响制品的性能。采用采用分子量低分子量低于被着色树脂的于被着色树脂的同类聚合物同类聚合物。也有用金属皂作为载体的色母粒。也有用金属皂作为载体的色母粒。分散剂分散剂 对颜料进行包覆，对颜料进行包覆，有利于颜有利于颜料的细化和分散料的细化和分散，从而促使颜料能均匀分，从而促使颜料能均匀分散在塑料之中。散在塑料之中。同时它与树脂的相容性良好，不影响产同时它与树脂的相容性良好，不影响产品质量。通常以品质量。通常以硬脂酸盐硬脂酸盐居多，也可有用居多，也可有用白油、白油、PE 蜡蜡等。等。其它类助剂：其它类助剂：成核剂、发泡剂、成核剂、发泡剂、阻燃剂、抗静电剂、阻燃剂、抗静电剂、交联剂、驱避剂、防雾剂、抗菌剂。交联剂、驱避剂、防雾剂、抗菌剂。