精细化工_合成材料助剂

1、第四章 合成材料助剂 一般把104以上分子量的分子称为高分子。 在组成上，大多数高分子是许多结构单元以共价键连结形成的。因此，将能够用重复单元表示的高分子称为聚合物，仅用一种重复单元就能表示的聚合物称为规则聚合物，不能仅用一种重复单元表示的聚合物称为无规则聚合物。 高分子根据来源可分为天然高分子和合成高分子，天然高分子包括蛋白质、纤维素、淀粉、天然椽胶等，合成高分子包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。合成高分子是以单体为原料，在适当条件下人工合成的高分子。 按材料分类，高分子可分为处于高弹态的橡胶、处于取向态并在取向方向上具有较高强度的纤维、处于玻璃态与半晶态的塑料、以及涂料，黏合剂等。

2、第四章 合成材料助剂 塑料是指在热及压力的作用下能进行塑化成型，制成一定形状且能满足某些用途的一类高分子材料。塑料成型加工的目的在于根据各种塑料固有的性能，利用一切可以施行的方法，使其成为满足不同领域应用要求，具有需要尺寸和形状的制品。 塑料的主要成份是改性天然树脂和合成树脂，但一般都不是单纯的树脂，或多或少含有各种助剂。助剂加入后可以改善塑料的成型工艺性能，改善塑料制品的使用性能、降低成本等。用作塑料成型加工的合成树脂主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯、酚醛树脂等，其中聚氯乙烯加工过程中所需添加的助剂种类较多。 第四章 合成材料助剂4.1 概述概述4.1.1 助剂的定

3、义和类别助剂：是某些材料和产品在生产、加工过程或使用过程中所需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。合成材料所用的助剂按照其功能可分为以下类别：1、抗老化作用的稳定化助剂2、改善机械性能的助剂3、改善加工性能的助剂4、柔软化和轻质化的助剂5、改善表面性能和外观的助剂6、阻燃添加剂4.1.2 助剂在合成材料加工过程中的作用 助剂在合成材料加工过程中可以改善聚合物的工艺性能，影响加工条件，提高加工效率；并且可以改进产品的性能，提高使用价值和寿命。所以助剂的用量虽然比较小，但起的作用却很显著，甚至可以使某些因性能有较大缺陷或加工很困难而几乎失去实用价值的聚合物变成宝贵的材料。 助剂与

4、聚合物是相互依存的关系。4.1.3 助剂在应用中需注意的问题1、助剂与聚合物的配伍性 助剂必须长期、稳定、均匀地存在于制品中才能发挥其应有的效能，所以通常要求所选助剂与聚合物应有良好的相容性。助剂与聚合物的相容性主要取决于它们结构的相似性。助剂与聚合物配伍性的另一个重要问题是稳定性方面的相互影响。2、助剂的耐久性 助剂的损失主要通过三条途径：挥发、抽出和迁移。 挥发性大小取决于助剂本身的结构； 抽出性与助剂在不同介质中的溶解度直接相关，要根据制品的使用环境来选择适当的助剂； 迁移是指助剂由制品向临近物品的转移，其可能性大小与助剂在不同聚合物中的溶解度有关。3、助剂对加工途径的适应性 加工条件对

5、助剂的要求，最主要的是耐热性。 不同加工方法和条件往往要求选择不同的助剂。4、助剂必须适应产品的最终用途 助剂的选择常常受到制品最终用途的制约。不同用途的制品对所欲采用助剂的外观、气味、污染性、耐久性等都有一定的要求。5、助剂配合中的协同作用和相抗作用 一种聚合物常常同时使用多种助剂，彼此之间有所影响，如果配合得当，不同助剂之间会相互增效，起“协同作用”。如果配方选择不当，有可能产生相抗作用，彼此削弱各种助剂原有的效能。4.2 增塑剂增塑剂4.2.1 概述一、定义 凡添加到聚合物体系中，能够使聚合物体系增加塑性的物质可称为增塑剂。 增塑剂的主要作用是削弱分子间的范德华力，从而增加了聚合物分子链

6、的移动性，降低分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性。表现为聚合物的硬度、软化温度和玻璃化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。二、分类 可以从不同角度对增塑剂进行分类。1、按相容性的差异分为主增塑剂和辅助增塑剂 凡是能和树脂充分相容的增塑剂为主增塑剂。它的分子可以进入树脂分子链的无定型区和结晶区，可以单独使用。 辅助增塑剂一般不能进入树脂分子链的结晶区，只能与主增塑剂配合使用。2、按作用方式分为内增塑剂和外增塑剂 内增塑剂是在聚合过程中加入的第二单体，以进行共聚对聚合物进行改性，能够进入聚合物的分子结构中，降低聚合物的有规度（结晶度）。还有一种情况是在聚合物分子链上引入支链，从而降低聚合物链

7、与链之间的作用力，也降低力分子链的有规性。 外增塑剂一般为低分子量的化合物或聚合物，添加到聚合物中可增加其塑性。通常为高沸点难挥发的液体或低熔点固体。通过升高温度时的溶胀作用增加聚合物的塑性。3、按分子量的差异分为单体型和聚合物型 绝大部分增塑剂为单体型，有固定的分子量。由二元酸与二元醇缩聚而得的聚酯是聚合型增塑剂。4、按增塑剂的应用特性分为通用型和特殊型5、按化学结构分类4.2.2 增塑机理 增塑剂的作用机理是当添加到聚合物中，或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，从而使聚合物的塑性增加。所以，聚合物分子链的作用力和

8、结晶性实际上对抗塑化的主要因素，也取决于聚合物的化学 与物理结构。1、聚合物的分子间力范德华力范德华力：物质在聚集状态下分子间存在的较弱的引力。氢键氢键：比较强的作用力，能阻碍增塑剂分子插入聚合物分子链之间。结晶度结晶度：是指空间有规结构的聚合物分子链在适当的条件下，一部分高分子链可以从卷绕杂乱分状态变成紧密折叠成行的有规则排列状态。2 、塑化作用 增塑剂塑化作用的基本原理以邻苯二甲酸酯类塑化PVC为例来说明。4.2.3 对增塑剂性能的基本要求 理想的增塑剂应满足以下条件：1、增塑剂与聚合物树脂有良好的相容性相容性是增塑剂在聚合物分子链之间处于稳定状态下相互掺混的性能，是最主要的基本条件。2、

9、塑化效率高增塑剂的塑化效率是使树脂达到某一柔软程度的用量。3、低挥发性这是增塑剂的耐久性问题。4、耐寒性好5、耐老化性好抗老化主要是指对光、热、氧、辐射等的耐受力。一般具有直链烷基的增塑剂比较稳定。6、耐久性好7、电绝缘性能好8、具有难燃性能9、要求尽可能是无色、无臭、无味、无毒10、耐霉菌性强11、配制增塑剂糊的黏度稳定性好12、良好的耐化学药品和耐污染性好13、价格低廉4.2.4 增塑剂的结构与增塑性能的关系1、增塑剂与聚合物化学结构上的类似性 如果增塑剂与聚合物具有类似的化学结构，就能得到较好的塑化效果。2、极性部分的酯型结构 大部分增塑剂都含有13个酯基，随着酯基数目越多，相容性和透明

10、性都更好。含有多个酯基时，其相对位置对增塑性能有影响。3、非极性部分的亚甲基链和烷基随着直链烷基碳原子数的增加，耐寒性和耐挥发性提高，但相容性和塑化效率降低。支链烷基与直链烷基相比，其塑化效率、耐寒性、耐老化性和耐挥发性均较差。4、非极性部分和极性部分的比例（Ap/Ao）Ap/Ao值是增塑剂分子中非极性的脂肪碳原子数（Ap）和极性基（Ao）的比值。5、 分子量的大小分子量较大的增塑剂耐久性较好，但塑化效率低，加工性差；分子量较低的增塑剂相容性、加工性、塑化效率较好，耐久性差。300500是一般增塑剂的标准分子量范围。 综上所述，对PVC而言，一个性能良好的增塑剂，其分子结构应具备以下几点：（1

11、）相对分子量在300500左右;（2）具有23个极性强的极性基团；（3）非极性部分和极性部分保持一定比例；（4）分子形状成直链型，少分支。4.2.5 增塑剂的主要品种1、苯二甲酸酯类苯二甲酸酯是工业增塑剂中最重要的品种，种类多，产量大。是一类高沸点的酯类化合物，具有适度的极性，与PVC有良好的相容性。具有适用性广、化学稳定性好、生产工艺简单、原料便宜易得、成本低廉等优点。（1）邻苯二甲酸酯DBP: 邻苯二甲酸二丁酯，挥发度大，耐久性差DOP: 邻苯二甲酸二辛酯，产量最大，综合性能最好。（2）对苯二甲酸酯和间苯二甲酸酯2、脂肪族二元酸酯 主要是己二酸、壬二酸、癸二酸的一元醇酯。这类增塑剂的特点是

12、具有优良的低温性能，但相容性较差，一般作为耐寒性辅助增塑剂使用。3、磷酸酯类 磷酸酯是由三氯氧磷或三氯化磷与醇或酚经酯化反应制得。磷酸酯与多种树脂和合成橡胶有良好的相容性，可作主增塑剂使用。而且有良好的阻燃性和抗菌性，挥发性较低，抗抽出性也较好。缺点是耐寒性较差，价格较贵，大多数毒性较大，特别是磷酸三甲苯酯，不能用于和食品相接触的场合。4、环氧化合物 这类增塑剂的共同特点是热稳定性好。一般不用不饱和酯作原料，而用过氧酸氧化制得。作为增塑剂分环氧化合物主要有环氧化油、环氧脂肪酸单酯、环氧四氢邻苯二甲酸酯。5、聚酯增塑剂 属于聚合型增塑剂，由二元酸和二元醇缩聚制得。代表性品种为己二酸丙二醇类聚酯。

13、聚酯增塑剂对PVC的相容性和塑化效率较差，但是其挥发性较低，迁移性小，耐水和耐溶剂的抽出，为主要的耐久性增塑剂。一般无毒，电绝缘性好。6、含氯增塑剂 主要品种是氯化石蜡和氯化脂肪酸酯。与PVC的相容性不好，稳定性也不好，一般作辅助增塑剂使用。最大的优点是具有良好的电绝缘性和阻燃性，且成本低廉。7、其他类别的增塑剂4.2.6 增塑剂生产中的酯化过程和酯催化剂1、酯化过程2、醇-酸酯化的催化剂4.2.7 增塑剂中微量杂质对其性能的影响1、水分 一般增塑剂不溶于水，但酯型增塑剂能吸收和溶解微量的水，微量水的存在会促进增塑剂的分解。2、酸分 酸值较高的增塑剂一般热稳定性较差，更容易发生热分解；反过来又

14、会促使酸值进一步升高。酸值对增塑剂的体积电阻影响很大；酸值与增塑剂产生臭味有密切关系。3、重金属和无机物 重金属是自动氧化的催化剂，会促进增塑剂的氧化分解；离子性物质的存在是导致增塑剂体积电阻降低的原因。4、着色物质5、低沸组分 低沸组分是产生臭味的原因，能使体积电阻下降。4.2.8 增塑剂生产和使用过程中的环境保护1、含邻苯二甲酸酯的废水处理 邻苯二甲酸酯类所造成的环境污染对人类没有实害，生物富集的可能性少，且容易被微生物分解。2、增塑剂生产过程中的废气和废渣处理 增塑剂生产过程中排出的废气因含有低沸组分而带臭味，一般采用填料式废气洗涤器处理。废渣通常采用焚毁的办法处理。3、PVC加工厂中增

15、塑剂烟雾的处理 用过滤手段将烟雾捕集下来。4.2.9 增塑剂的选择应用1、从性能和技术经济角度选用增塑剂 选择综合性能良好的增塑剂要考虑的因素很多。必须全面了解增塑剂的性能和市场情况以及制品的性能要求。2、增塑剂在各行业中的应用（1）增塑剂在PVC制品中的应用（2）增塑剂在其他塑料加工中的应用（3）增塑剂在橡胶制品生产中的应用（4）增塑剂在其他部门的应用4.2.10 增塑剂生产工艺实例邻苯二甲酸酯的生产工艺1、酯化反应的基本原理2、生产过程的工艺特点（1）反应器的选择（2）中和过程的控制（3）水洗过程（4）醇的分离回收（5）精制（6）三废处理3、间歇法生产DOP工艺过程4、连续法生产DOP工艺

16、流程4.3 阻燃剂阻燃剂4.3.1 概述一、分类 两种分类方法：按组成分和按使用方法分。二、对阻燃剂的基本要求1、阻燃剂不能损害聚合物的物理机械性能；2、阻燃剂的分解温度必须与聚合物的热分解温度相适应；3、具有持久性；4、具有耐候性；5、价格低廉。 4.3.2 聚合物的燃烧和阻燃剂的作用机理1、聚合物燃烧的基本原理 燃烧三要素：燃料、氧、温度。 燃烧过程是一个非常复杂的急剧氧化过程，属于自由基反应机理，当链终止速度超过链增长速度时，火焰即熄灭。如果干扰三要素中的一个或几个，就能达到阻燃的目的。 聚合物的燃烧性可用燃烧速度和氧指数来表示。氧指数：使试样像蜡烛状持续燃烧时，在氮氧混合气流中所必 需

17、的最低氧含量。 聚合物的燃烧是一个激烈的热氧化过程，聚合物在过程中不断降解放出可燃气体及熔融态的凝相降解产物，这两种可燃性物质是研究燃烧和阻燃的重要对象。2、阻燃剂的作用机理（1）阻燃剂分解产物的脱水作用使有机物碳化 塑料的燃烧是分解燃烧，而通常单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧。因此，如果能使塑料的热分解迅速进行，不停留在可燃性物质阶段而一直分解到碳为止，就能防止燃烧。（2）阻燃剂分解形成不挥发性的保护皮膜 阻燃剂在树脂燃烧的温度下分解，形成不挥发性的保护皮膜覆盖在树脂的表面上，从而把空气遮断达到阻燃的目的。（3）阻燃剂分解产物将HO.自由基连锁反应切断 塑料燃烧时分解为烃，烃在高温下

18、进一步氧化分解产生HO.自由基，自由基的连锁反应使燃烧持续。如果将此连锁反应切断，就能有效的防止燃烧。（4）自由基引发剂、氧化锑与含卤阻燃剂协同作用（5）燃烧热的分散和可燃性物质的稀释 阻燃剂的作用实际上是上述各种因素综合在一起的一个很复杂的过程。4.3.3 添加型阻燃剂 特点：使用方便，运用范围广，对多种塑料均有效，主要用在热塑性树脂中。添加型阻燃剂与聚合物是单纯的物理混合，往往会影响到聚合物的物理机械性能。这类阻燃剂主要有磷酸酯及其他磷化物、有机卤化物、无机化合物等三类。4.3.4 反应型阻燃剂 特点：作为高聚物合成中的一个组分参与反应，成为塑料分子链上的一部分，从而使塑料难燃。对塑料的物

19、理机械性能和电性能影响较小，且阻燃持久，但价格较高。这类阻燃剂种类较少，应用面窄，多用于热固性塑料。主要包括卤代酸酐、含磷多元醇及其他阻燃单体。4.3.5 阻燃新技术1、结碳技术 高聚物燃烧时，在凝聚相产生结碳就能达到阻燃目的。2、消烟技术 由于聚合物中加入阻燃剂可使发烟量增加，因此消烟成为研究重点。消烟剂是能有效减少发烟量和烟密度的添加剂。3、微胶囊化技术 微胶囊化能阻止阻燃剂的迁移，提高阻燃效果、改善稳定性、改变剂型等。4、微粒化 将阻燃剂的颗粒微粒化可改善其流动性、加工性，提高阻燃效果。4.3.6 阻燃剂的应用1、阻燃剂在塑料中的应用（1）聚烯烃：卤代烃与氧化锑并用，含卤磷酸酯（2）聚苯

20、乙烯和ABS树脂：含卤磷酸酯、有机溴化物（3）聚酯：反应型阻燃剂和氢氧化铝（4）PVC：氧化锑、TCP2、阻燃剂在纤维中的应用（1）暂时性的防火整理剂（2）半耐久性的防火整理剂（3）耐久性防火整理剂4.3.7 阻燃剂生产工艺实例十溴二苯醚阻燃剂的生产工艺1、物化性质：白色或淡黄色粉末，几乎不溶于所有溶剂，热 稳定性好，无毒、无污染。2、反应原理：二苯醚在卤代催化剂的存在下，和溴进行反应 制得。3、生产工艺路线（1）溶剂法：将二苯醚溶于溶剂中加入催化剂，然后加入溴进行 反应，反应结束后过滤、洗涤干燥，即可得到十溴 二苯醚。常用的溶剂有二溴乙烷、二氯乙烷等。（2）过量溴化法：用过量溴作溶剂，将催化

21、剂溶解在溴中，向溴 中滴加二苯醚进行反应。4.4 抗氧剂抗氧剂4.4.1 概述1、高分子材料的老化现象 塑料、橡胶及其他高分子材料在贮存、加工、使用过程中 由于受到外界种种因素的综合影响而在结构上发生了化学变化，逐渐失去其使用价值的现象称之为高分子材料的老化。老化过程的变化：（1）外观的变化（2）物理与化学性能发生变化（3）机械性能发生变化（4）电性能变化 老化的原因：外界的物理、化学、生物因素； 内在的高分子材料的分子结构，选用的助剂和加工 方法等。 氧能够使高分子的分子链发生氧化降解，缩短了材料的使用寿命。因此阻止或延缓材料老化的办法就是采用抗氧剂。2、抗氧剂的分类和基本性能要求分类：按功

22、能分为链终止型和预防型抗氧剂； 按分子量分为低分子量和高分子量抗氧剂； 按化学结构分为胺类、酚类、含硫、含磷化合物、有机 金属盐等； 按用途分为塑料抗氧剂、橡胶防老剂、石油及食品抗氧 剂等。基本性能要求：抗氧性能好，相容性好，化学和物理性能比较 稳定，不变色，无污染，无毒或低毒，不影响 材料的其他性能。4.4.2 氧化和抗氧的基本原理1、聚合物的氧化降解 高分子聚合物在老化过程中结构会发生变化。聚合物的热老化实质上是一种在能量作用下的热氧老化。 高分子化合物的氧化有三种形式：分子型氧化；链式氧化；聚合物热分解产物氧化。氧化的产物又是聚合物进一步分解的催化剂。2、抗氧剂的基本作用原理（1）链终止

23、型抗氧剂 这类抗氧剂可以与R、RO2 反应而使自动氧化链反应中断，从而起稳定作用。一般认为消除过氧自由基RO2 是阻止高聚物降解的关键，因为消除RO2 可以抑制氢过氧化物的生成。链终止型抗氧剂作用机理可以分为三类：1）自由基捕获体自由基捕获体：自由基捕获体能与自由基反应，使之不再进 行引发反应，或由于它的加入而使自动氧化反应稳定化。2）电子给与体电子给与体：由于给出电子而使自由基消失，如变价金属。3）氢给与体氢给与体：是一些具有反应性的仲芳胺和受阻酚化合物，它 们可以与聚合物竞争自由基，从而降低了聚合物的自动氧化 反应速率。（2）预防型抗氧剂 它的作用是能除去自由基的来源，抑制或延缓引发反应。

24、1）过氧化物分解剂：包括一些酸的金属盐、硫化物、硫酯和亚磷 酸酯等。它们能与过氧化物反应并使之转变为稳定的非自由 基化合物，从而完全消除自由基的来源。2）金属离子钝化剂：金属离子钝化剂是具有防止重金属离子 对高聚物产生引发氧化作用的物质。工业上生产和研制的 金属钝化剂主要是酰胺和酰肼两类化合物。4.4.3 抗氧剂的选用原则1、对抗氧剂性质的基本要求（1）溶解性（2）挥发性（3）稳定性（4）变色和污染性（5）物理性能2、选择抗氧剂的考虑因素首先，高聚物的化学结构决定了它对大气中氧的敏感性；其次，温度升高会导致氧化加剧，疲劳应力会引起机械破坏；此外，还应考虑臭氧的作用。 3、抗氧剂的用量与配合抗氧

25、剂的配合使用须协同效应与对抗效应。抗氧剂的用量取决于聚合物的性质，抗氧剂的效率，协同效应，制品使用条件与成本价格等因素。 4.4.4 各类抗氧剂简介1、胺类抗氧剂 胺类抗氧剂广泛使用在橡胶工业上，是一类发展最早、效果最后的抗氧剂，对氧和臭氧均有很好的保护作用。2、酚类抗氧剂 防护能力不及胺类，具有不变色、不污染的优点，大多数酚类抗氧剂具有受阻酚的化学结构。3、二价硫化物及亚磷酸酯 是过氧化物分解剂，属于辅助抗氧剂，能分解氢过氧化物产生稳定化合物，从而阻止氧化作用。4.4.5 抗氧剂的发展动向抗氧剂的发展势头趋向于：抗氧效力快而高，无毒或低毒，对人安全，不污染产品，最好是液体，使用方便，价格低廉

26、，分子量大，不挥发，与高聚物有良好的相容性。4.4.6 抗氧剂的生产工艺实例防老剂4010NA的生产工艺4.5 热稳定剂热稳定剂4.5.1 概述4.5.2 聚氯乙烯的热降解及热稳定剂的作用机理1、聚氯乙烯的降解机理 当聚氯乙烯加热到100以上时，树脂就发生降解释放出氯化氢，颜色逐渐变黄变棕，直到变黑，性能变脆，失去使用价值。PVC的热降解脱氯化氢是一个复杂的过程，存在有不同的解释。2、热稳定剂的作用机理 热稳定剂都是氯化氢的接受体，能捕捉PVC降解时释放的氯化氢。4.5.3 影响聚氯乙烯降解的因素1、分子链结构的影响 不饱和键能够降低PVC的热稳定性及发生颜色变化，分子量大小对PVC的热稳定性

27、也有影响。2、氧的存在 氧能加速脱氯化氢的作用。3、氯化氢的影响 氯化氢对降解有加速催化的作用，同时对变色产生影响。4、临界尺寸的影响5、增塑剂的作用4.5.4 热稳定剂的分类1、铅稳定剂 大量使用的开发最早的热稳定剂，有很强的结合氯化氢能力，对PVC脱氯化氢既无抑制作用也无促进作用，盐基性铅盐是目前应用最广泛的类别。优点是耐热性好，电气绝缘性能优良，具有白色颜料的性能，覆盖力大，耐候性好，价格低廉。缺点是有毒性，相容性和分散性差，没有润滑性，易产生硫化污染。2、金属皂类 一般是钙、镁、锌、钡、镉等的硬脂酸、棕榈酸和月硅酸盐。性能特点：（1）耐热性（2）耐候性（3）加工性（4）压折性（5）毒性

28、3、有机锡稳定剂SnRRYXSnnRRYR表示烷基，Y为脂肪酸根，X为氧、硫、马来酸等。 有机锡为高效热稳定剂，具有高度的透明性，突出的耐热性，耐硫化污染。但是价格贵，不具备润滑性。4、液态复合热稳定剂 是一种复配物，主要成分是金属盐，其次配合以亚磷酸酯，多元醇。抗氧剂和溶剂等多种成分。优点是相容性和透明性好，不容易析出，用量较少，使用方便，价格便宜，耐候性好，稳定性高。但缺乏润滑性。5、其他类型的热稳定剂4.5.5 热稳定剂的发展动向 （1）发展低毒和无毒品种 （2）大力发展有机锡热稳定剂 （3）大力研究作为PVC主稳定剂的有机酸金属盐 （4）积极开发有机辅助热稳定剂4.5.6 热稳定剂生产

29、工艺实例 三盐基硫酸铅的生产工艺4.6 发泡剂发泡剂4.6.1 概述1、定义 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，可以是固体、液体或气体。2、分类 根据在发泡过程中气孔产生的方式不同，可将其分为物理发泡剂和化学发泡剂两类。物理发泡剂：在发泡过程中依靠本身物理状态的变化产生气孔。按照发泡成型的特性又分为惰性气体、低沸点液体和固态空心球等。化学发泡剂：在发泡过程中因发生化学变化而分解产生出气体使聚合物发泡。3、发展重点 扩大化学发泡剂的使用温度范围，以适应加工温度更高或更低的树脂的需要；致力于改善发泡剂在聚合物中的分散性，如液体发泡剂的研究；尽力提高发

30、泡剂在分解点时的分解速度和减少分解残渣，以及减少残渣所造成的污染。4.6.2 泡沫塑料的成型和定型原理 泡沫塑料的成型和定型过程一般可分为三个阶段：气泡核的形成，气泡核的膨胀和泡体的固化定型。4.6.3 影响气泡膨胀的因素4.6.3 影响气泡膨胀的因素1、原材料的规格、品种、性能以及用量，通过改变气液相之间 的物理传递性能来影响气泡的膨胀过程。2、加工工艺参数，对气泡膨胀的热动力有着强烈的影响，还可以通过改变前一类影响因素的性能来改变它们对发泡过程的影响。4.6.4 气泡的稳定和固化过程 为了防止气泡破裂，一方面可以提高熔体的黏弹性，使气泡壁有足够的强度，不易破裂；另一方面，可以控制膨胀速度，

31、兼顾气泡壁应力松弛所需的时间。4.6.5 发泡剂分类1、物理发泡剂：依靠在发泡过程中本身物理状态的变化来达到 发泡目的的化合物。包括：压缩性气体、挥发性流体、可溶 性固体。2、化学发泡剂：是一种无机或有机的热敏性化合物，在一定温 度下会热分解而产生一种或多种气体，从而使聚合物发泡。 包括无机发泡剂和有机发泡剂两大类。无机发泡剂有：碳酸 铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠等；有机发泡剂有：亚硝基化合物、 偶氮化合物、磺酰肼类等。其分子中含有N-N=或-N=N-结 构，在热的作用下易断裂放出氮气，从而起到发泡的作用。 优点：在聚合物中分散性好；分散温度范围较窄，且能控 制；发泡率高。4.6.6 发泡剂的应用 主要用于制备泡沫塑料、海绵制品和空心制品。4.6.7 发泡剂生产工艺实例发泡剂AC（偶氮二甲酰胺）：黄色粉末1、制备方法2、生产工艺过程水合肼与尿素及硫酸一起