材料加工助剂考试范围-化工10 联系客服

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材料加工助剂

绪论 1 助剂的概念。

助剂又称“添加剂”或“配合剂”。广义上讲,助剂是指某些材料或产品在生产或加工过程中为改进生产工艺、提高产品性能而添加的各种辅助化学品。 2 高分子材料助剂应用时应注意的问题。

(1)助剂与制品的匹配性(2)助剂的耐久性(3)助剂对加工条件的适应性(4)助剂对制品用途的适应性(5)助剂配合中的协同作用与对抗作用 3 助剂的发展趋势。

(1)新功能助剂不断涌现(2)助剂多功能化趋势明显(3)助剂分子结构日臻完善(4)高分子量化性能突出(5)复合化技术日趋成熟(6)反应型助剂稳步发展(7)成本效能同时兼顾(8)顺应环保、卫生及安全性潮流势不可挡

增塑剂 1 增塑剂的定义及性能要求。

定义:广义地说,凡添加到聚合物体系中,能增加聚合物的塑性,改善加工性,赋予制品柔韧性和伸长性的物质均可称为增塑剂。

性能要求:增塑剂通常是沸点高、较难挥发的液体或低熔点的固体,这样制品在高温加工或升温过程中使其不易损失。①增塑剂与高聚物具有良好的相容性②塑化效率高③良好的耐久性④具有难燃性⑤耐寒性、耐老化性好⑥电绝缘性好⑦尽可能是无色、无臭、无味、无毒⑧耐霉菌性能强⑨原料成本低、使用效率高 2 增塑剂的增塑理论有哪些。

(1)润滑理论认为:增塑剂是起界面润滑剂的作用,聚合物能抵抗性变而具有刚性,是因聚合物大分子间具有摩擦力。增塑剂的加入能促进聚合物大分子间或链段间的运动,甚至当大分子的某些部位缔结成凝胶网状时,增塑剂也能起润滑作用而降低分子间的“摩擦力”是大分子链能相互滑移。(2)凝胶理论认为:聚合物的增塑过程是使组成聚合物的大分子力图分开,而大分子之间的吸引力又尽量使其重新聚集在一起的过程,这样“时开时集”构成一种动态平衡。聚合物间存在若干不固定的物理“连接点”,增塑剂的作用是有选择的在这些“连接点”处使聚合物溶剂化,拆散或阻断物理“连接点”并是大分子链聚拢在一起的作用力屏蔽起来,导致大分子间的分开。(3)自由体积理论认为:增塑剂加入后会增

加聚合物的自由体积,是大分子间距离增大,体系的自由体积增加,聚合物的黏度和玻璃化转变温度下降,塑性加大了。

3 聚合物分子间存在哪几种作用力;增塑剂插入聚合物分子间增塑的三种作用形式。

聚合物分子间的作用力:(1)范德华力①色散力②诱导力③取向力(2)氢键(3)结晶

增塑剂插入聚合物分子间增塑的作用形式:(1)隔离作用(2)相互作用(3)遮蔽作用

4邻苯二甲酸酯类增塑剂生产技术的发展方向有哪两个?

一方面是DOP为主的连续化大生产,工艺上采用连续操作,生产效率高酯化结束后利用酯化反应后期的显热,在脱醇器内绝热闪蒸,使反应中过量醇气化,与酯分离。另一方面由于增塑剂的品种很多,而往往一个品种的生产量又较小,因而为了适应其它增塑剂的多品种少批量生产,多采用通用设备进行间歇生产,即所谓“万能”生产装置。

抗氧剂 1 高分子材料老化的定义及原因。

定义:高分子材料在加工、储存和使用过程中,其性能往往会发生变化而逐渐失去应用价值,这种现象称为高分子材料的“老化”。

原因:可以分为内因和外因。内因主要为聚合物本身的分子结构、聚合物材料的加工方法以及添加的各种助剂;外因则如太阳光的照射,环境中氧、臭氧和水的作用,气候的变化,微生物的侵蚀,以及加工时受热,使用时的机械磨损等。 2 高分子材料的氧化降解机理。

自动氧化反应,是指室温至150℃下,物质按照链式自由基机理进行的具有自动催化特征的氧化反应,是由链的引发、链的增长和链的终止三个阶段组成。 3 抗氧剂的定义及其按机理的分类。

定义:抗氧剂是一类能够抑制或延缓高分子聚合物氧化降解的物质。

按机理分类:一类是能终止氧化过程中自由基链增长的抗氧剂,称为“链终止型抗氧剂”,又称作“主抗氧剂”。另一类是能够阻止或延缓高分子材料氧化降解过程中自由基产生的抗氧剂,称为“预防型抗氧剂”,又称作“辅助抗氧剂”。 4 链终止型抗氧剂的作用机理。

链终止型抗氧剂是通过与高分子材料中所产生的自由基反应而达到抗氧化的目的。①氢给予体:链终止型抗氧剂AH与高分子聚合材料中所产生的自由基反应,产生较稳定的自由基A·而达到抗氧化的目的。②自由基捕获剂:此类抗氧剂与自由基反应使其不能再引发链反应。③电子给予体:终止作用是电子转移造成的。 5 辅助抗氧剂的作用机理。

辅助抗氧剂主要包括过氧化物分解剂与金属离子钝化剂。①过氧化物分解剂能够将氢过氧化物ROOH分解成不活泼产物,抑制其自动氧化作用。②金属离子钝化剂能够与变价金属离子络合,将其稳定在一个价态,从而消除这些金属离子对聚合物氧化的催化活性。

6 氢给予型抗氧剂要达到抗氧的目的必须满足的先决条件。

氢给予型抗氧剂分子中必须具有活泼的氢原子,只有氢给予体AH中的H比聚合物分子RH中的H活泼,在争夺与自由基反应中占优势,才能阻止氧化降解的自由基链的增长,达到抗热氧老化的目的。

热稳定剂 1 热稳定剂定义。

广义上讲,凡以改善 聚合物的热稳定性为目的而添加的物质,都称为热稳定剂。 2 热稳定剂应具备的基本使用条件。

(1)能置换高分子链中存在的活泼原子,以得到更为稳定的化学键和减小引发脱氯化氢反应的可能性;(2)能够迅速结合脱落下来的氯化氢,抑制其自动催化作用;(3)通过与高分子材料中所存在的不饱和键进行加成反应而生成饱和的高分子链,以提高该合成材料的热稳定性;(4)能抑制聚烯烃结构的氧化与交联;(5)对聚合材料有亲和力,而且是无毒或低毒的;(6)不与聚合材料中已存在的添加剂发生反应。 3聚合物热降解的三种形式。

①非链断裂降解:在受热过程中从高分子链上脱落下来各种小分子,不涉及高分子链的断裂,但改变了高分子链的结构,从而改变了合成材料的性能;②随机链断裂降解:链的断裂发生在高分子链上,从而产生各种无规律的低级分子。③解聚反应:链的断裂仍发生在高分子链上,但高分子链的断裂是有规律的,只是分解生成聚合前的单体。 4 PVC的热降解机理。

在PVC行业中人们普遍认可的讲解理论主要有自由基机理、离子机理和单分子机理。

5 热稳定剂的发展趋势。

随着全球的环保和健康意识逐渐加强,塑料热稳定剂朝着低毒、无污染、复合和高效等方向发展。(1)铅和镉稳定剂的替代产品相继推出(2)多元复合“一包装”式产品成为市场上发展趋势(3)大力开发有机锡新产品(4)开发无味的锡产品 。

光稳定剂 1 什么是光氧化或光老化?

塑料和其他高分子材料,暴露在日光或强的荧光下,由于吸收紫外光能量,引发了自动氧化反应,导致聚合物的降解,使得制品外观和物理力学性能变坏,这一过程称之为光氧化或光老化。 2 光稳定剂的作用机理。

(1)光屏蔽剂:又称遮光剂,能够吸收或反射紫外光的物质,使光不能直接射入聚合物的内部,从而达到抑制光老化的目的。构成光稳定化的第一道防线;(2)紫外线吸收剂:能够强烈的吸收高能紫外光,并进行能量交换,以热或荧光、磷光等低辐射形式将能量消耗或释放掉。构成光稳定化的第二道防线;(3)猝灭剂:能够将激发态聚合物的激发能消除,有效地猝灭激发态的分子,使其回到基态,免受紫外线破坏,从而保护高分子聚合物。构成光稳定化的第三道防线;(4)自由基捕获剂:能够捕获和清除自由基中间产物,可看成是一种化学稳定过程,相当于聚合物光稳定化的第四道防线。 3 猝灭剂的能量转移有哪两种方式?

①猝灭剂接受激发聚合物分子能量后,本身成为非反应性的激发态,然后再将能量以无害的形式消散;②猝灭剂与受激发聚合物分子形成一种激发态络合物,再通过光物理过程消散能量。 4 光稳定剂的发展方向。

(1)高分子量化趋势(2)复合化趋势①紫外线吸收剂与受阻胺的复配物②低分子量受阻胺与高分子量受阻胺的复配物③反应型光稳定剂品种开发方兴未艾

阻燃剂 1 阻燃剂的概念。

能够增加材料耐燃性的物质叫阻燃剂,阻燃剂是提高可燃性材料难燃性的一类助