CD助剂化学总结TJU

1、绪论：1、 塑料等聚合物：交联剂、树脂（四烯、四伦、四胶）、增塑剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、抗静电剂与柔软剂，其它着色剂（偶联剂、发泡剂、成核剂、防雾剂）2、 油品：流动性能改进剂3、 机械纤维、塑料成型：润滑添加剂作用原理：1、 增塑剂：高分子材料的增塑，是由于材料中高聚物分子链间聚集作用的削弱而造成的。聚合物增塑体系中存在如下几种作用力：聚合物分子与聚合物分子间的作用力（关键）、增塑剂本身分子间的作用力、增塑剂与聚合物分子间的作用力。增塑剂分子插入到聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链间的引力，结果增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶度从而使聚合物塑性增加。2、

2、 受阻酚抗氧作用机理：属于链终止型抗氧剂，能终止氧化过程中自由基链的传递与增长，此种抗氧剂能与自由基 RRO2 等结合，形成稳定的游离基或终止化合物中断裂而增长，例如：2，6二叔丁基4甲酚，3、 盐机性铅盐的作用机理：1）捕获脱落的氯化氢而抑制了其自动催化作用2）置换烯丙基 氯，起稳定作用4、 紫外线吸收剂的作用机理：1）二苯甲酮类： i苯环上的羟基氢和相邻的羰基氧之间形成分子内氢键，构成一个螯合环，吸收紫外光能量后，分子发生热振动，氢键破环，螯合环打开就能把紫外光变成无害的热能放出。ii氢键越强，吸收紫外光能量越高，效率越好。iii与苯环上烷氧基链的长短有关。如果链长，与聚合物相容性好，稳定

3、效果则好。 2）水杨酸酯类：R为芳基或取代芳基水杨酸酯类吸收紫外线后，发生分子重排，形成了紫外相能力更强的二苯甲酮结构。 3）苯并三唑类：分子中也存在氢键螯合环，由羟基氢与三唑基上的氮所形成。当吸收紫外光后，氢键破环或变为光互变异构体，把有害的紫外线变为热能。5、阻燃剂的作用机理分类：分为：保护膜机理、不燃型气体机理、冷却机理、终止链锁反应机理、协同作用机理 保护膜机理：阻燃剂在燃烧温度下，形成一层不燃烧的保护膜覆盖在材料上，隔离空气而阻燃，可分为玻璃状薄膜和隔热焦炭层。i玻璃状隔膜：阻燃剂在燃烧温度下分解为不挥发、不氧化的玻璃状薄膜，覆盖在材料表面，隔离空气。能使热量反射出去或具有低的导热系

4、数，从而达到阻燃的目的；ii隔热焦炭层：阻燃剂在燃烧温度下可使材料表面脱水炭化，形成一层多空性隔热焦炭层，从而阻止热的传导，起阻燃的作用。不燃性气体机理：阻燃剂能在中等温度下立即分解出不燃性气体稀释可燃性气体和冲淡燃烧还氧的浓度阻止燃烧发生。冷却机理：阻燃剂能使聚合物材料的固体表面在较低温度下熔化。吸收潜热或发生吸热反应，大量消耗掉热量，阻止燃烧继续进行。终止链锁反应机理：阻燃剂的分解产物易与活性游离基作用，降低某些游离基的浓度，使作为燃烧支柱的链锁反应不能顺利进行。协同作用体系：阻燃剂的复配是利用阻燃剂之间的相互作用，从而提高阻燃效能，称为协同作用体系。6、三氧化二锑和有机卤协同作用体系机理

5、：产生SbCl3气体，SbCl3是沸点不太高的挥发性气体。A、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， 隔绝空气起到阻燃的作用。B、它能捕获燃烧性的游离的自由基H·，HO·，·CH3等起到抑制 火焰的作用。C、 SbCl3在火焰上空凝结结成液滴或固体颗粒，其壁效应散射 大量热量。使燃烧速度减缓或者停止7、交联剂作用机理：有机交联剂的作用机理：分为1交联剂引发自由基反应2 交联剂的官能团与高分子聚合物反应3 交联剂引发自由基反应和交联剂官能团反应相结合。引发自由基反应：交联剂分解产生自由基，引发高分子自由基链反应，导致高分子化合物链的c-c 键交联；进

6、行交联的交联剂主要是有机过氧化物，它既可以和不饱和聚合物交联，亦可以和饱和聚合物交联。官能团与高分子聚合物反应：利用交联剂分子中的官能团(主要是反应性双官能团，多官能团以及双键等)作为桥基把聚合物交联起来。无机交联剂的交联机理：分为：金属氧化物和过氧化物的交联机理、金属卤化物的交联、磷酸和磷化物的交联金属氧化物和过氧化物的交联机理：（氯丁橡胶用氧化锌交联机理）（氯磺化聚乙烯用金属氧化物交联）金属卤化物的交联：用金属卤化物及有机金属卤化物交联时，高分子多数按照金属离子配位。磷酸和磷化物的交联：光交联和电子射线交联8、抗磨剂：在苛刻的操作条件下，摩擦表面温度很高，即使含有油性剂的润滑油也不能维持半

7、流体润滑而出现边界润滑此时需加入抗磨损添加剂，与金属表面发生化学反应，形成有机化学反应膜，保护金属表面。 磷系抗磨剂：一般认为，磷化合物首先在铁表面吸附。然后在摩擦条件下发生O-O键断裂，生成亚磷酸铁和磷酸铁有机膜。起到抗磨损作用。在极压条件厂，有机磷酸铁膜进一步反应生成无机磷酸铁铁膜，从而避免金属间的直接接触。 硫系抗磨剂：在摩擦面的极压润滑条件下，内于局部温度上升，吸附在金属表面的含硫化合物与金属急剧反应。生成极压膜，同时还生成Fe2O3、Fe3O4,FeSO4等金属氧化物，氧化物形成微孔，使润滑油分子能够渗入而起作用。9、抗凝剂：通过与石蜡烃共晶而改变蜡的晶形，使其变成均匀松散的晶粒延缓

8、或防止导致油品凝固的三维网状结构的形成。10、低温流动改进剂：与降凝剂一样，低温流动改进剂只改变蜡结晶的形状和大小，阻止其生成三维网状结构。但对于低温流动改进剂，必须能保证蜡晶充分细小，否则便会堵塞过滤器。相同结构的化合物作为降凝剂和低温流动改进剂时，分子量相差很大。概念、分类及性能：1、链终止型抗氧剂：能终止氧化过程中自由基链的传递与增长，此种抗氧剂能与自由基 RRO2 等结合，形成稳定的游离基或终止化合物中断裂而增长，又称主抗氧剂，以AH表示2、预防型抗氧剂：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，又称辅助抗氧剂。3、抗氧剂应具备的性能：1）具有活泼的氢原

9、子，它应该比高分子链上的活泼 氢原子更活泼；2）抗氧剂的自由基应具有足够的稳定性；3）抗氧剂本身应较难氧化，否则自身被氧化而 起不到抗氧作用4、高分子材料热降解分类：非链断裂降解、随机链断裂降解、解聚反应 非链断裂降解：从高分子链上脱下小分子，(如 HCl,NH3,H2O,HOAc等)导致材料性能的变化为非链断裂降解（改变链结构，链未断裂） 随机链断裂降解：键的断裂发生高分子链上，从而产生了各种无规律的低分子，导致材料遭到了严重的破坏，这一过程称作随机链断裂降解。 解聚反应：高分子材料链断裂式有规律的，只是分解成了聚合前的单体，称为解聚反应。5、 光稳定剂分类：光屏蔽剂、紫外线吸收剂、萃取剂、

10、自由基捕获剂 光屏蔽剂：炭黑，氧化锌，无机颜料。 紫外线吸收剂：水杨酸酯，二苯甲酮类，苯并三唑类。 猝灭剂：镍的有机络合物，取代丙烯腈类，三嗪类。 自由基捕获剂：受阻胺衍生物：低分子量类、高分子量类。 低分子量类：易挥发，不耐抽提，易损失。低分子量的在使用过程中，易在聚合物制品中从内向外迁移，因挥发抽提而损失，从而导致变黄、裂缝，以至强度变低，直接影响聚合物制品的持久光稳定性。高分子量类：耐热性，耐抽提，相容性好。 高分子量的突出优点在于它保持光稳定效果的同时，提高了耐热性，耐抽提和相容性，其毒性也随聚合度和分子量的增加而降低。分子量太高，妨碍其在聚合物中的迁移，降低了制品表面的有效

11、浓度，影响了光稳定效果的充分发挥，故分子量控制在2500左右。6、 阻燃剂按使用方法分类：添加型和反应型添加型：是在塑料加工过程中简单添加和混合在塑料中。优点是使用方便、适用面广、但对聚合物性能影响较大。反应型：是在聚合物合成过程中，作为一个组分参加反应，并键合在聚合物的分子链上。优点是对聚合物影响性能小，阻燃性持久。7、交联概念：交联是在两个高分子的活性位置上生成一个或数个化学键，将线型高分子转变成体型(三维网状结构)高分子的反应8、硫化概念：就是将橡胶分子进行交联，使它由线型结构转变为体型结构而具有良好的弹性和其他许多优异性能。9、固化概念：实际上是高分子发生交联的结果。10、光敏剂概念：

12、该物质受特定波长的光照射时分解产生活性自由基，引起聚合反应而交联固化，这种物质称为光交联剂或引发剂，或称为光敏剂。11、润滑剂按对象分类：机械运行用润滑剂、载荷添加剂、塑料成型用润滑别、材料加工用润滑剂、纤维加工用油剂、纺织纤维用油剂12、润滑剂按摩擦类型分类：内润滑和外润滑13、静电如何产生：两种不同物质的表面相互接触，瞬间就能产生电荷，而很小的静电荷，就足以形成极高的静电压。一般来说，分子中含有极性基团较多的聚合物易带正电，而非极性聚合物则带负电荷。静电荷的积累是造成静电灾害的根源。14、静电逸散的方式分类：体积传导、表面传导（主要）、向空气中辐射相互之间关系和影响因素：1、增塑剂的结构与

13、增塑速率关系：低分子量的增塑剂较高分子量的增塑剂对PVC的增塑效率高增塑剂分子内极性的增加，支链烷基的增加，环状结构的增加，增塑效率降低。2、增塑剂的结构与耐性的关系1）结构与耐寒性的关系：相容性良好的增塑剂耐寒性都较差；当增塑剂含有环状结构，耐寒性显著降低；直链亚甲基为主体的脂肪族酯类，烷基链越长耐寒性好，支链增加耐寒性变差。2）结构与耐老化的关系烷基支链越多耐热性越差；具有叔碳链结构的增塑剂（易生成叔丁基游离基）耐热耐氧化性差。 3、高分子材料老化的影响因素：外界因素中，光，氧，热三个因素最重要；内因是？化学成分、分子量分布、组织结构等因素合成：1、DOP（邻苯二甲酸酯）：1）工艺:由邻苯

14、二甲酸酐与一元醇直接酯化2）采用三类催化剂：1 酸性催化剂：硫酸，对甲苯磺酸，磷酸等（酸性催化剂易引起副反应，使增塑剂着色）2 采用非酸性催化剂：钛酸酯和铝酸酯、两性氢氧化物和NaOH的复合物铝酸钠（Al(OH)3与NaOH的复合物、Sn(OH)2NaOH）金属氧化物 SnO TiO2阳离子交换树脂和沸石3无催化剂：温度较高>200 3）脱水法：原因：酯化反应是可逆的，反应速度很慢，为使平衡向正方向移动，必须设法不断从系统中分出反应生成的水。脱水方法 ：真空脱水 共沸脱水 苯，甲苯，环己烷，正庚烷 惰性气体吹出水分（N2 、CO2）4）邻丙二甲酸酐的制备：由萘及二甲苯氧化得到 2-乙基己醇的制备：羰基合成法、烷基铝法、酯高压氢化法羰基合成法：以丙烯为原料，利用羧基合成法制得正丁醛和异丁醛，正丁醛羟醛缩合反应，脱水，加氢得2