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塑料加工助劑的28個(gè)經(jīng)典問(wèn)題，看完后恍然大悟！
1.什么是高分子材料加工助劑？其作用是什么？
答：助劑是某些材料和產(chǎn)品在生產(chǎn)或加工過(guò)程中所需要添加的各種輔助化學(xué)品用以改善生產(chǎn)工藝和提高產(chǎn)品性能,樹(shù)脂和生膠加工成塑料和橡膠制品這一過(guò)程中所需要的各種輔助化學(xué)品。
作用:①改善聚合物的工藝性能,優(yōu)化加工條件,提交加工效率；②改進(jìn)制品的性能,提高他們的使用價(jià)值和壽命。
2.什么是助劑與聚合物的相容性？噴聚,發(fā)汗的意義是什么？
答：噴聚——固體助劑的析出；發(fā)汗——液體助劑的析出。
助劑與聚合物的相容性指助劑與聚合物能長(zhǎng)期均勻也混合在一起,不生產(chǎn)相分離而析出的性能；
3.增塑劑有什么作用？
答：削弱聚合物分子間的次價(jià)鍵即范德華力,從而增加聚合物分子鏈的移動(dòng)性,降低聚合物分子鏈的結(jié)晶性。
4.為什么聚苯乙烯比聚丙烯的耐氧化性好？
答：不穩(wěn)定的H被龐大的苯基所取代,PS不易老化的原因是苯環(huán)對(duì)Ｈ有屏蔽作用；ＰＰ中含有叔氫易老化。
5.PVC受熱不穩(wěn)定的原因是什么？
答：①分子鏈結(jié)構(gòu)含有引發(fā)劑殘基含有烯丙基氯起到活化基團(tuán)的作用.端基雙鍵,使熱穩(wěn)定性下降；②氧的影響,加速了PVC的熱降解時(shí)脫HCL；③反應(yīng)產(chǎn)生的HCl對(duì)PVC的降解有催化作用；④增塑劑的用量的影響。
6.綜合目前研究結(jié)果，熱穩(wěn)定劑主要作用有哪些？
答：①吸收中和HCL,抑制其自動(dòng)催化作用；②置換PVC分子中不穩(wěn)定的烯丙基氯原子,抑制HCl的脫出；③與多烯結(jié)構(gòu)發(fā)生加成反應(yīng),破壞大共軛體系的形成,減少著色；④捕捉自由基,阻止氧化反應(yīng)；⑤中和或鈍化對(duì)降解起催化作用的金屬離子或其他有害物質(zhì)；⑥對(duì)紫外線照射起保護(hù)作用、屏蔽和減弱作用。
7.為什么紫外線對(duì)聚合物破壞性最大？
答：紫外線波長(zhǎng)短,能量大,打斷大部分聚合物化學(xué)鍵。
圖：抗紫外線劑
8.膨脹型阻燃劑屬于哪一類協(xié)同體系,其基本原理作用是什么？
答：膨脹型阻燃劑屬于磷氮協(xié)同體系。
機(jī)理:含該阻燃劑的聚合物受熱時(shí),表面能生成一層均勻的炭質(zhì)泡沫層,詞層隔熱、隔氧、抑煙、防滴落,故具有良好的阻燃性能。
9.什么是氧指數(shù),氧指數(shù)大小與阻燃性有什么關(guān)系？
答：OI=O2/(O2+N2)×100%式中,O2：氧氣流量；N2：氮?dú)饬髁?。氧指?shù)指一定規(guī)格試樣像蠟燭狀能持續(xù)平穩(wěn)燃燒時(shí),在氮氧混合氣流中所必須的最低氧的體積百分含量。OI<21屬易燃,OI為22～25具自熄性,26～27為難燃,28以上為極難燃。
10.銻鹵阻燃體系如何發(fā)生協(xié)同作用？
答：銻常用的是Sb2O3,鹵化物常用的是有機(jī)鹵化物。Sb2O3/機(jī)有鹵化物一起使用,主要認(rèn)為是因?yàn)樗c鹵化物放出的鹵化氫作用。且產(chǎn)物熱分解成SbCl3,它是沸點(diǎn)不太高的揮發(fā)性氣體,這種氣體相對(duì)密度大,能長(zhǎng)時(shí)間停留在燃燒區(qū)內(nèi)稀釋可燃性氣體,隔絕空氣,起到阻烯作用；其次,它能捕獲燃燒性游離基,起以抑制火焰的作用。另外,SbCl3在火焰的上空凝結(jié)成液滴式固體微粒,其壁效應(yīng)散射大量的熱量,使燃燒速度減速緩或停止。一般來(lái)說(shuō),氯與金屬原子以3:1較為合適。
11.根據(jù)目前研究,阻燃劑的作用機(jī)理有哪些？
答：①阻燃劑在燃燒溫度下的分解產(chǎn)物形成不揮發(fā)不氧化的玻璃狀薄膜,可隔絕空氣反射能量或具有低的導(dǎo)熱系數(shù)。
②阻燃劑受熱分解生成不燃燒氣體從而稀釋可燃性氣體,沖淡燃燒區(qū)氧的濃度；③阻燃劑溶化分解吸熱消耗熱量；
④阻燃劑促使塑料表面形成一層多孔的隔熱穩(wěn)炭層,阻止熱傳導(dǎo)及繼續(xù)燃燒。
12.為什么塑料在加工或使用過(guò)程中極易帶靜電？
答：由于其主體聚合物的分子鏈差不多均是共價(jià)鍵組成,既不能電離又不能傳遞電子。在其加工和制品的使用過(guò)程中,當(dāng)同其它物體或自身想接觸和摩擦?xí)r會(huì)因?yàn)殡娮拥牡檬Ф鴰щ?/span>,并且難通過(guò)自身傳導(dǎo)而消失。
13.抗靜電劑分子結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？
答：R—Y—X R:親油基,Y:連接基,X:親水基。在它們的分子中,非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)平衡,與高分子材料具有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的親油基,而羥基,羧基,磺酸基和醚鍵則是典型的親水基。
圖：抗靜電母粒
14.簡(jiǎn)述抗靜電劑作用機(jī)理。
答：一是抗靜電劑在材料表面形成導(dǎo)電性的連續(xù)膜,即能賦予制品表面具有一定吸濕性與離子性的薄膜,從而降低表面電阻率,使已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷迅速泄漏,以達(dá)到抗靜電的目的；二是賦予材料表面有一定的潤(rùn)滑性,降低摩擦系數(shù),從而抑制和減少靜電荷的產(chǎn)生。
①外部抗靜電劑一般以水、醇或其他有機(jī)溶劑作為溶劑或分散劑使用,當(dāng)用抗靜電劑浸漬聚合物材料時(shí),抗靜電劑的親油部分牢固地吸附在材料表面,親水部分向外并從空氣中吸收水分,從而在材料表面形成導(dǎo)電層,起到消除靜電的作用；
②內(nèi)抗靜電劑是在塑料加工時(shí)混入聚合物基體內(nèi),然后遷移至聚合物表面,起到抗靜電作用；
③高分子混煉型永久抗靜電劑是將親水性聚合物均勻共混到聚合物中,構(gòu)成一條條導(dǎo)電通道,傳導(dǎo)和釋放靜電荷。
15.橡膠硫化后,其結(jié)構(gòu)和性能通常發(fā)生何種變化？
答：①硫化膠由線型變?yōu)槿痪W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；②加熱不再流動(dòng)；③不再溶于它的良溶劑中；④模量和硬度提高；⑤力學(xué)性能提高；⑥耐老化性能和化學(xué)穩(wěn)定性提高；⑦介質(zhì)性能可能下降。
16.硫磺硫化與硫磺給予體硫化有何不同？
答：①硫磺硫化：多硫鍵,耐熱、耐老化差,屈撓性好,永久變形大；②硫磺給予體：?jiǎn)瘟蜴I多,耐熱、耐老化好。
17.硫化促進(jìn)劑起什么作用？
答：提高橡膠制品的生產(chǎn)效率降低成本改善性能。能促進(jìn)硫化作用的物質(zhì)。可縮短硫化時(shí)間,降低硫化溫度,減少硫化劑用量和提高橡膠的物理機(jī)械性能等。
18.焦燒現(xiàn)象：是指橡膠膠料在加工過(guò)程中產(chǎn)生的早期硫化的現(xiàn)象。
19.簡(jiǎn)述硫化活性劑的作用及主要品種
答:活性劑的作用——使促進(jìn)劑活性增強(qiáng),使促進(jìn)劑用量減少,使硫化時(shí)間縮短。
活性劑：能增加有機(jī)促進(jìn)劑的活性,使之充分發(fā)揮效能,從而減少促進(jìn)劑用量或縮短硫化時(shí)間的物質(zhì)?；钚詣┮话惴譃闊o(wú)機(jī)活性劑和有機(jī)活性劑兩類。無(wú)機(jī)活性劑主要有金屬氧化物、氫氧化物和堿式碳酸鹽等；有機(jī)活性劑主要有脂肪酸類、胺類、皂類、多元醇和氨基醇等?；钚詣﹥H以少量加入到橡膠膠料中就能提高其硫化度。
1)無(wú)機(jī)活性劑:主要是金屬氧化物；
2)有機(jī)活性劑:主要是脂肪酸類。
注意：①ZnO可作為金屬氧化物硫化劑,交聯(lián)鹵化橡膠；②ZnO可提高硫化橡膠的耐熱性能。
20.何為促進(jìn)劑的后效應(yīng),何類促進(jìn)劑具有良好的后效應(yīng)？
答:在硫化溫度以下,不會(huì)引起早期硫化達(dá)到硫化溫度時(shí)則硫化活性大,這種性質(zhì)稱為促進(jìn)劑的后效應(yīng)。次磺酰胺類具有良好的后效應(yīng)。
21.潤(rùn)滑劑的定義及內(nèi)外潤(rùn)滑劑的區(qū)別？
答：潤(rùn)滑劑——能改善塑料各層粒子之間及熔體與加工設(shè)備金屬表面的摩擦力和粘附性,增大樹(shù)脂的流動(dòng)性,達(dá)到可調(diào)控樹(shù)脂塑化時(shí)間,保持連續(xù)生產(chǎn)的助劑,即稱之為潤(rùn)滑劑。
外潤(rùn)滑劑能在加工時(shí)增加塑料表面的潤(rùn)滑性,減少塑料與金屬表面的黏附力,使其受到機(jī)械的剪切力降至最少,從而達(dá)到在不損害塑料性能的情況下最容易加工成型的目的。內(nèi)潤(rùn)滑劑則可以減少聚合物的內(nèi)摩擦,增加塑料的熔融速率和熔體變形性,降低熔體黏度及改善塑化性能。
內(nèi)外潤(rùn)滑劑的區(qū)別：內(nèi)潤(rùn)滑劑要求與聚合物有較好的相容性,減少分子鏈間的摩擦,提高流動(dòng)性能；而外潤(rùn)滑劑要求與聚合物有一定的相容性,降低聚合物與加工機(jī)械表面的摩擦。
22.填料的補(bǔ)強(qiáng)作用的大小取決因素？
答:補(bǔ)強(qiáng)作用的大小取決于塑料本身的本體結(jié)構(gòu),填充粒子用量,比表面及大小,表面活性,粒子大小及分布,相結(jié)構(gòu)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鏈所形成界面層的相互作用,這種作用既包括粒子表面對(duì)高分子鏈的物理或化學(xué)作用力,又包括界面層內(nèi)高分子鏈的結(jié)晶和取向等。
23.增強(qiáng)塑料的強(qiáng)度受哪些因素影響？
答:①增強(qiáng)劑的強(qiáng)度通過(guò)選擇以達(dá)到要求；②基本聚合物的強(qiáng)度,可通過(guò)聚合物的選擇和改性加以滿足；③增塑劑和基本聚合物的表面膠結(jié)情況；④增強(qiáng)材料的組織材料。
24.什么是偶聯(lián)劑,其分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),舉例說(shuō)明起作用機(jī)理。
答:偶聯(lián)劑是指能改善填料與高分子材料之間界面特性的一類物質(zhì)。
其分子結(jié)構(gòu)中存在兩種官能團(tuán)：一種可與高分子基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或至少有好的相容性;另一種可與無(wú)機(jī)填料形成化學(xué)鍵。如:硅烷偶聯(lián)劑,通式可寫為RSiX3,其中R是與聚合物分子有親和力和反應(yīng)能力的活性官能團(tuán),如乙烯基氯丙基、環(huán)氧基、甲基丙烯?；?、胺基和巰基等。X為能夠水解的烷氧基,如甲氧基、乙氧基等。
25.什么是發(fā)泡劑？
答:發(fā)泡劑是一類能使處于一定黏度范圍內(nèi)的液態(tài)或塑性狀態(tài)的橡膠,塑料形成微孔結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。
物理發(fā)泡劑:依靠在發(fā)泡過(guò)程中本身物理狀態(tài)變化來(lái)達(dá)到發(fā)泡目地的一類化合物；
化學(xué)發(fā)泡劑:在一定溫度下會(huì)熱分解而產(chǎn)生一種或多種氣體,使聚合物發(fā)泡。
26.無(wú)機(jī)化學(xué)與有機(jī)化學(xué)發(fā)泡劑分解時(shí)各有何特點(diǎn)？
答：有機(jī)發(fā)泡劑優(yōu)缺點(diǎn)：①在聚合物中分散性好；②分解溫度范圍較窄,易與控制；③所產(chǎn)生的N2氣不燃燒、不爆炸、不易液化,擴(kuò)散速度小,不容易從發(fā)泡體中逸出,因而法袍率高；④粒子小,發(fā)泡體的泡孔?。虎萜贩N較多；⑥發(fā)泡后殘?jiān)^多,有時(shí)高達(dá)70%-85%,這些殘?jiān)袝r(shí)會(huì)引起異臭,污染聚合材料或產(chǎn)生表面噴霜現(xiàn)象；⑦分解時(shí)一般為放熱反應(yīng),如果所使用的發(fā)泡劑分解熱太高的話,就可能在發(fā)泡過(guò)程中造成發(fā)泡體系內(nèi)外較大的溫度梯度,有時(shí)造成內(nèi)部溫度過(guò)高而損壞聚合物的物化性能。⑧有機(jī)發(fā)泡劑多為易燃物,在貯存和使用時(shí)都應(yīng)注意防火。
27.什么是色母粒？
答：是一種把超常量的顏料或染料均勻載附于樹(shù)脂之中而制得的聚集體；基本組成:顏料或染料,載體,分散劑,添加劑；作用:①有利于保持顏料的化學(xué)穩(wěn)定性和顏色的穩(wěn)定性；②使顏料在塑料中有更好的分散性；③保護(hù)操作人員的健康；④工序簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)色容易；⑤環(huán)境干凈,不沾污器皿；⑥節(jié)省時(shí)間和原材料。
圖：著色劑
28.著色力是指什么？
答：就是著色劑以其本身的色彩來(lái)影響整個(gè)混合物顏色的能力；著色劑用在塑料制品中時(shí),遮蓋力的含義是指它阻止光線穿透制品的能力。
