高分子材料中的助剂28问

1、什么是高分子材料加工助剂？其作用是什么？

答：助剂是某些材料和产品在生产或加工过程中所需要添加的各种辅助化学品用以改善生产工艺和提高产品性能,树脂和生胶加工成塑料和橡胶制品这一过程中所需要的各种辅助化学品。作用:①改善聚合物的工艺性能,优化加工条件,提交加工效率；②改进制品的性能,提高他们的使用价值和寿命。

2、什么是助剂与聚合物的相容性？喷聚,发汗的意义是什么？

喷聚:固体助剂的析出；发汗:液体助剂的析出。

答：助剂与聚合物的相容性指助剂与聚合物能长期均匀也混合在一起,不生产相分离而析出的性能；

3、增塑剂的作用:削弱聚合物分子间的次价键即范德华力,从而增加聚合物分子链的移动性,降低聚合物分子链的结晶性。

4、为什么聚苯乙烯比聚丙烯的耐氧化性好？

答：不稳定的H被庞大的苯基所取代,PS不易老化的原因是苯环对Ｈ有屏蔽作用；ＰＰ中含有叔氢易老化。

5、PVC受热不稳定的原因是什么？

答：①分子链结构含有引发剂残基含有烯丙基氯起到活化基团的作用.端基双键,使热稳定性下降； ②氧的影响,加速了PVC的热降解时脱HCL； ③反应产生的HCl对PVC的降解有催化作用； ④增塑剂的用量的影响。

6、综合目前研究结果热稳定剂主要作用有哪些？

答：①吸收中和HCL,抑制其自动催化作用； ②置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子,抑制HCl的脱出； ③与多烯结构发生加成反应,破坏大共轭体系的形成,减少着色； ④捕捉自由基,阻止氧化反应； ⑤中和或钝化对降解起催化作用的金属离子或其他有害物质； ⑥对紫外线照射起保护作用、屏蔽和减弱作用。

7、为什么紫外线对聚合物破坏性最大？

紫外线波长短,能量大,打断大部分聚合物化学键。

8、膨胀型阻燃剂属于哪一类协同体系,其基本原理作用是什么？ 答：膨胀型阻燃剂属于磷氮协同体系。 机理:含该阻燃剂的聚合物受热时,表面能生成一层均匀的炭质泡沫层,词层隔热、隔氧、抑烟、防滴落,故具有良好的阻燃性能。

9、什么是氧指数,氧指数大小与阻燃性有什么关系？

答：OI=O2/(O2+N2)×100% 式中,O2：氧气流量；N2：氮气流量。氧指数指一定规格试样像蜡烛状能持续平稳燃烧时,在氮氧混合气流中所必须的最低氧的体积百分含量。OI<21属易燃,OI为22～25具自熄性,26～27为难燃,28以上为极难燃。

10、锑卤阻燃体系如何发生协同作用？

锑常用的是Sb2O3,卤化物常用的是有机卤化物。Sb2O3/机有卤化物一起使用,主要认为是因为它与卤化物放出的卤化氢作用。且产物热分解成SbCl3,它是沸点不太高的挥发性气体,这种气体相对密度大,能长时间停留在燃烧区内稀释可燃性气体,隔绝空气,起到阻烯作用；其次,它能捕获燃烧性游离基,起以抑制火焰的作用。另外,SbCl3在火焰的上空凝结成液滴式固体微粒,其壁效应散射大量的热量,使燃烧速度减速缓或停止。一般来说,氯与金属原子以3:1较为合适。

11、根据目前研究,阻燃剂的作用机理有哪些？

答：①阻燃剂在燃烧温度下的分解产物形成不挥发不氧化的玻璃状薄膜,可隔绝空气反射能量或具有低的导热系数。

②阻燃剂受热分解生成不燃烧气体从而稀释可燃性气体,冲淡燃烧区氧的浓度；③阻燃剂溶化分解吸热消耗热量；

④阻燃剂促使塑料表面形成一层多孔的隔热稳炭层,阻止热传导及继续燃烧。

12、为什么塑料在加工或使用过程中极易带静电？

答：由于其主体聚合物的分子链差不多均是共价键组成,既不能电离又不能传递电子。在其加工和制品的使用过程中,当同其它物体或自身想接触和摩擦时会因为电子的得失而带电,并且难通过自身传导而消失。

13、抗静电剂分子结构有何特点？

答：R—Y—X R:亲油基,Y:连接基,X:亲水基。在它们的分子中,非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当平衡,与高分子材料具有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的亲油基,而羟基,羧基,磺酸基和醚键则是典型的亲水基

14、简述抗静电剂作用机理。

答：一是抗静电剂在材料表面形成导电性的连续膜,即能赋予制品表面具有一定吸湿性与离子性的薄膜,从而降低表面电阻率,使已经产生的静电荷迅速泄漏,以达到抗静电的目的； 二是赋予材料表面有一定的润滑性,降低摩擦系数,从而抑制和减少静电荷的产生。 ①外部抗静电剂一般以水、醇或其他有机溶剂作为溶剂或分散剂使用,当用抗静电剂浸渍聚合物材料时,抗静电剂的亲油部分牢固地吸附在材料表面,亲水部分向外并从空气中吸收水分,从而在材料表面形成导电层,起到消除静电的作用；②内抗静电剂是在塑料加工时混入聚合物基体内,然后迁移至聚合物表面,起到抗静电作用；

③高分子混炼型永久抗静电剂是将亲水性聚合物均匀共混到聚合物中,构成一条条导电通道,传导和释放静电荷。

15、橡胶硫化后,其结构和性能通常发生何种变化？ ①硫化胶由线型变为三位网状结构；②加热不再流动；③不再溶于它的良溶剂中；④模量和硬度提高；⑤力学性能提高；⑥耐老化性能和化学稳定性提高；⑦介质性能可能下降。

16、硫磺硫化与硫磺给予体硫化有何不同？

答：①硫磺硫化：多硫键,耐热、耐老化差,屈挠性好,永久变形大；②硫磺给予体：单硫键多,耐热、耐老化好。

17、硫化促进剂的作用：提高橡胶制品的生产效率降低成本改善性能。能促进硫化作用的物质。可缩短硫化时间,降低硫化温度,减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能等。

18、焦烧现象：是指橡胶胶料在加工过程中产生的早期硫化的现象。

19、简述硫化活性剂的作用及主要品种

答:活性剂的作用：使促进剂活性增强,使促进剂用量减少,使硫化时间缩短。1)无机活性剂:主要是金属氧化物；2)有机活性剂:主要是脂肪酸类。 注意：①ZnO可作为金属氧化物硫化剂,交联卤化橡胶；②ZnO可提高硫化橡胶的耐热性能。

活性剂：能增加有机促进剂的活性,使之充分发挥效能,从而减少促进剂用量或缩短硫化时间的物质。活性剂一般分为无机活性剂和有机活性剂两类。无机活性剂主要有金属氧化物、氢氧化物和碱式碳酸盐等；有机活性剂主要有脂肪酸类、胺类、皂类、多元醇和氨基醇等。活性剂仅以少量加入到橡胶胶料中就能提高其硫化度。

20、何为促进剂的后效应,何类促进剂具有良好的后效应？ 在硫化温度以下,不会引起早期硫化达到硫化温度时则硫化活性大,这种性质称为促进剂的后效应。次磺酰胺类具有良好的后效应。

21、润滑剂的定义及内外润滑剂的区别？

答：润滑剂：能改善塑料各层粒子之间及熔体与加工设备金属表面的摩擦力和粘附性,增大树脂的流动性,达到可调控树脂塑化时间,保持连续生产的助剂,即称之为润滑剂。 外润滑剂能在加工时增加塑料表面的润滑性,减少塑料与金属表面的黏附力,使其受到机械的剪切力降至最少,从而达到在不损害塑料性能的情况下最容易加工成型的目的。 内润滑剂则可以减少聚合物的内摩擦,增加塑料的熔融速率和熔体变形性,降低熔体黏度及改善塑化性能。

内外润滑剂的区别：内润滑剂要求与聚合物有较好的相容性,减少分子链间的摩擦,提高流动性能；而外润滑剂要求与聚合物有一定的相容性,降低聚合物与加工机械表面的摩擦。

22、填料的补强作用的大小取决因素？ 补强作用的大小取决于塑料本身的本体结构,填充粒子用量,比表面及大小,表面活性,粒子大小及分布,相结构以及粒子在高聚物中聚散和分散。其中最重要的是:填料同聚合物高分子链所形成界面层的相互作用,这种作用既包括粒子表面对高分子链的物理或化学作用力,又包括界面层内高分子链的结晶和取向等。

23、增强塑料的强度受哪些因素影响？ ①增强剂的强度通过选择以达到要求；②基本聚合物的强度,可通过聚合物的选择和改性加以满足；③增塑剂和基本聚合物的表面胶结情况；④增强材料的组织材料。

24、什么是偶联剂,其分子结构特点,举例说明起作用机理。 偶联剂:是指能改善填料与高分子材料之间界面特性的一类物质。其分子结构中存在两种官能团：一种可与高分子基体发生化学反应或至少有好的相容性;另一种可与无机填料形成化学键。如:硅烷偶联剂,通式可写为RSiX3,其中R是与聚合物分子有亲和力和反应能力的活性官能团,如乙烯基氯丙基、环氧基、甲基丙烯酰基、胺基和巯基等。X为能够水解的烷氧基,如甲氧基、乙氧基等。

25、 发泡剂是一类能使处于一定黏度范围内的液态或塑性状态的橡胶,塑料形成微孔结构的物质。

物理发泡剂:依靠在发泡过程中本身物理状态变化来达到发泡目地的一类化合物；

化学发泡剂:在一定温度下会热分解而产生一种或多种气体,使聚合物发泡。

26、无机化学与有机化学发泡剂分解时各有何特点？

答：有机发泡剂优缺点：①在聚合物中分散性好；②分解温度范围较窄,易与控制；③所产生的N2气不燃烧、不爆炸、不易液化,扩散速度小,不容易从发泡体中逸出,因而法袍率高；④粒子小,发泡体的泡孔小；⑤品种较多；⑥发泡后残渣较多,有时高达70%-85%,这些残渣有时会引起异臭,污染聚合材料或产生表面喷霜现象；⑦分解时一般为放热反应,如果所使用的发泡剂分解热太高的话,就可能在发泡过程中造成发泡体系内外较大的温度梯度,有时造成内部温度过高而损坏聚合物的物化性能。⑧有机发泡剂多为易燃物,在贮存和使用时都应注意防火。

27、色母粒:是一种把超常量的颜料或染料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体；基本组成:颜料或染料,载体,分散剂,添加剂；作用:①有利于保持颜料的化学稳定性和颜色的稳定性；②使颜料在塑料中有更好的分散性；③保护操作人员的健康；④工序简单,转色容易；⑤环境干净,不沾污器皿；⑥节省时间和原材料。

28、着色力就是着色剂以其本身的色彩来影响整个混合物颜色的能力；着色剂用在塑料制品中时,遮盖力的含义是指它阻止光线穿透制品的能力。

聚酮树脂