第二章 添加剂
添加剂的目的：三个要求
- 性能要求
- 加工要求
- 经济要求
不同目的的分类
- 加工性能：增塑剂，润滑剂，稳定剂
- 力学性能：
- 老化性能
- 降低成本
- 其他性能
第一节 稳定剂
使用稳定剂的目的：老化
- 结构变化 / 微观
- 性能变化 / 宏观
分类（作用机理）：
- 热
- 氧
- 光
- 热稳定剂：PVC
- 不稳定机理：C-C 键能的大小变化
- 取代基(cl)的分布和极性
- 双键的邻位
- 影响因素：温度，氧气，光，分子量大小，HCL
- 稳定机理
- 双键数目：颜色判断
- 抑制催化剂的作用
- 常用热稳定剂
- 选择依据
- 性能要求
- 尺寸要求
- 加工方法
- 选择依据
- 抗氧剂
橡胶：含有双键的不饱和橡胶，双键旁边的单键
塑料：以共价键结合的塑料，共价键的断裂
- 老化机理
- 键能大小
- 氧化：自由基催化
反应式：- 链引发
$\mathrm{RH\rightarrow R\cdot+H\cdot}$ - 链增长
$\mathrm{R\cdot +O_2\rightarrow ROO\cdot}$$\mathrm{ROO\cdot +RH\rightarrow ROOH+R\cdot}$ - 链转移
$\mathrm{ROOH\to RO\cdot +HO\cdot}$
$\mathrm{2ROOH\to RO\cdot+ROO\cdot+H_2O}$
$\mathrm{RO\cdot+RH\to ROH+R\cdot}$
$\mathrm{HO\cdot+RH\to H_2O+R\cdot}$ - 链终止
$\mathrm{2ROO\cdot \to O_2+}$非活性产物
$\mathrm{R\cdot +ROO\cdot \to ROOR}$
$\mathrm{2R\cdot \to R-R}$
- 链引发
- 机械力作用
- 金属离子
$\mathrm{ROOH+Me^{+1}\to RO\cdot+Me^{+2}+OH}$
$\mathrm{ROOH+Me^{+2}\to ROO\cdot +Me^{+1}+H\cdot}$$\mathrm{2ROOH\to ROO\cdot+Me^{+1}+H_2O}$
- 抗老化机理
- 首先与自由基过氧化物反应，生成小活性自由基
- 分解氢过氧化物
- 金属离子
- 常用抗氧剂
- 选择要求
- 活性
- 稳定性
- 挥发性
- 色污
- 选择要求
- 光稳定剂
- 种类
- 作用原理
- 生物抑制剂
- 提高高分子材料的使用寿命
第二节 增塑剂
提高使用中的柔软性，加工中的可塑性，与Tg有关
- 使用温度与玻璃化温度关系
- 塑料
- 橡胶
- 提高流动性，降低玻璃化温度，缩短升温时间和范围
- 增塑剂的作用
- 配合剤与聚合物混合更容易
- 提高流动性
- 具有柔软的使用性能
- 耐寒性提高
Tb的定义：
- 增塑剂的作用机理
- 极性/非极性
- 溶解度参数
$SP=\sqrt{\frac{E}{V}}$- 非极性： 溶剂化作用
- 增塑效果：
$\Delta T_g=k\cdot V$
- 增塑效果：
- 极性：
- 增塑效果：
$\Delta T_g=\beta\cdot n$
- 增塑效果：
- 非极性： 溶剂化作用
- 增塑剂的性质
- 相容性
- 稳定性
- 内部：迁移
- 外部：挥发
- 游移 萃取 渗出
- 加工性质
- 凝胶化速度
- 热稳定性
- 粘性和润滑
- 使用性能
- 增塑剂的选择
- 溶解度参数
- 分子量
- 分子的基团
- 成本（主、辅、增量剂）
第三节 润滑剂
- 润滑剂的作用 熔体和设备表面
润滑剂与增塑剂的区别- 仅在加工中作用
- 润滑剂的分类
- 内润滑：熔体
- 外润滑：设备
- 润滑剂的选用
- 内
- 外
第五节 填充剂
- 填充剂的作用
- 増量剤
- 补强剂：橡胶 炭黑
- 补强机理：与聚合物形成次价力，或形成聚集体
- 补强结果：
- 改变构象平衡和松弛时间
- 降低溶解度
- 提高Tg和硬度
- 降低线膨胀系数和收缩率
- 过量使塑料强度降低
作业：
- 高分子结晶的新进展、新模型，高小铃，要求阅读这篇文章，完成readingreport
