偶联剂
一.概要
偶联剂是一类具有两不同性质官能团的物质,它们分子中的一部分官能团可与有机分子反应,另一部分官能团可与无机物表面的吸附水反应,形成牢固的粘合。偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应,又能与基体树脂反应,在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层,界面层能传递应力,从而增强了材料与树脂之间粘合强度,提高了复合材料的性能,同时还可以防止不与其它介质向界面渗透,改善了界面状态,有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。
按偶联剂的化学结构及组成分为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物四大类:
(1)铬络合物偶联剂 铬络合物偶联剂开发于50年代初期,由不饱和有机酸与三价铬离子形成的金属铬络合物,合成及应用技术均较成熟,而且成本低,但品种比较单一。
(2)硅烷偶联剂 硅烷偶联剂的通式为RSiX3,式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团,这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力,X代表能够水解的烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)。
(3)钛酸酯偶联剂 依据它们独特的分子结构,钛酸酯偶联剂包括四种基本类型:①单烷氧基型 这类偶联剂适用于多种树脂基复合材料体系,尤其适合于不含游离水、只含化学键合水或物理水的填充体系;②单烷氧基焦磷酸酯型 该类偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系,特别适合于含湿量高的填料体系;③螯合型 该类偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系,由于它们具有非常好的水解稳定性,这类偶联剂特别适用于含水聚合物体系;④配位体型 该类偶联剂用在多种树脂基或橡胶基复合材料体系中都有良好的偶联效果,它克服了一般钛酸酯偶联剂用在树脂基复合材料体系的缺点。
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(4)其它偶联剂 锆类偶联剂是含铝酸锆的低分子量的无机聚合物。它不仅可以促进不同物质之间的粘合,而且可以改善复合材料体系的性能,特别是流变性能。该类偶联剂既适用于多种热固性树脂,也适用于多种热塑性树脂。此外还有镁类偶联剂和锡类偶联剂。
偶联剂,偶联剂可施于增强材料上或加入树脂中,或两者给合,能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质。在树脂基体与增强材料的界面上,促进或建立较强结合的物质。
二.应用领域及主要功能功能
玻纤、玻璃钢: 提高复合材料湿态物理机械强度、湿态电气性能,并改善玻纤的集束性、保护性和加工工艺。
胶粘剂和涂料: 提高湿态下的粘合力、耐候性,改善颜料分散性,提高耐磨性和树脂的交联。
铸造: 提高树脂砂的强度。以实现高度、低发气。
橡胶: 提高制品机械强度、耐磨性、湿态电气性能和流变性。
密封胶: 提高湿态的粘合力,提高填料的分散性,制品耐磨性。
纺织: 令纺织品柔软丰满、提高其防水性、以及对染料的粘合力。
印刷油墨: 提高粘合力的浸润性。
填料表面处理: 在树脂中提高填料和树脂的相容性、浸润性、分散性。
交联聚乙烯: 用于交联聚乙烯电缆及热水管增强强度。耐用性及使用寿命。
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根据有机树脂选择偶联剂。主要是考虑偶联剂中的官能团和有机树脂中官能团能否反应。(例如,环氧树脂改性一般用带有环氧官能的硅烷偶联剂kh-560l,酚醛树脂一般用带有氨基官能团的硅烷偶联剂kh-550,丙烯酸类的树脂一般用带有丙烯酰氧的官能团的硅烷偶联剂kh-570)
偶联剂的用量:目前国内外仍处于经验或半经验状态,以无机填料为基础,一般为0.5%-2.5%的偶联剂即可满足应用要求,但适宜的用量要根据填料的种类、粒度、使用聚合物的性质、制品的最终用途等作出选择。实践中,可通过多种实验考察性能改善程度来确定。
偶联剂使用环境。例如同时加入其他助剂对偶联剂的影响,如其他表面活性剂;再例如体系中PH值影响偶联剂的水解效果(针对硅烷偶联剂来说)
以下是硅烷偶联剂KH-570的参数资料
国内对应牌号:(中国科学院 KH-570)
国外对应牌号:(美国联碳公司 A-174、美国道康宁公司 Z-6030、日本信越公司 KBM-503)
化学名称:γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
化学结构式:
产品性质:
本品为甲基丙烯酰氧基官能团硅烷,外观为无色或微黄透明液体,溶于丙酮、苯、乙醚、四氯化碳,与水反应。沸点为255℃,密度P25'g/m1:1.040,折光率ND25:1.429,闪点:88℃,含量为≥97%。
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用途及注意事项:
1、主要用于不饱和聚脂树脂,也可用于聚氨脂、聚丁烯、聚丙烯、聚乙烯和三元乙丙橡胶。用于玻璃纤维浸润,其主要配方为:偶联剂、抗静电剂、成膜剂、润滑剂、软水等组份,YKH-570在PH 3.5-4酸化水中水解,在浸润剂中,偶联剂浓度为0.3%-0.6% ,也可根据需要与KH-550或KH-560配制成混合型偶联剂使用。在电线电缆行业,用该偶联剂处理陶土填充过氧化物交联的EPDM体系,改善了消耗因子及比电感容抗。
2、用于白炭黑、滑石、粘土、云母、陶土、高岭土等无机填料的表面处理,以提高对无机材料的粘结力,增加抗水性,降低固化温度。与醋酸乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸单体共聚,这些聚合物广泛用于涂料、胶粘剂和密封剂中,提供优异的粘合力和耐久性。
3、本品遇水水解缩聚成硅醇并受温度、PH值、浓度的影响。避光避湿保存。在25℃以下,以不超过三个月为宜。
4、成品以5Kg、10Kg塑料桶包装,特殊规格需预订。
消泡剂 Defoamer
概述一般来说,泡沫是气体在液体中的粗分散体,属于气-液非均相体系。体积密度接近气体而不接近液体的气-液分散体。气-液分散体分为液多气少的“气泡分散体”和气多液少的“泡沫”。
在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫,需要添加消泡剂。
消泡剂的种类很多,有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的,具有消泡速度更快,抑泡时间更长,适用介质范围更广,甚至苛刻介质环境如高温、强酸和强碱的特点。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工
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业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。
消泡剂的消泡机理
泡及泡沫常伴随着人们的生活和生产,有时需要利用它,像浮选、灭火、除尘、洗涤、制造泡沫陶瓷和塑料等;有时需要消除它,如发酵、涂料、造纸、印染、排除体内器官胀气、锅炉用水、废水处理及棱镜(或玻璃)的制造等。所谓“泡”或“气泡”是指不溶性气体存在于液体或固体中,或存在于以它们的薄膜包围的独立的气泡(bubble)。许多气泡聚集在一起彼此以薄膜隔开的积聚状态谓之泡沫(foam)。气泡是一种具有气/液、气/固、气/液/固界面的分散体系,后者常见于选矿及油田体系的气泡。 一般而言,纯水和纯表面活性剂不起泡,这是因为它们的表面和内部是均匀的,很难形成弹性薄膜,即使形成亦不稳定,会瞬间消失。但在溶液中有表面活性剂的存在,气泡形成后,由于分子间力的作用,其分子中的亲水基和疏水基被气泡壁吸附,形成规则排列,其亲水基朝向水相,疏水基朝向气泡内,从而在气泡界面上形成弹性膜,其稳定性很强,常态下不易破裂。泡沫的稳定性与表面粘性和弹性、电斥性、表面膜的移动、温度、蒸发等因素有关。再者,气泡与液体的表面张力反变相关,其张力愈小,则愈易起泡。在生活和生产中,有时泡沫的出现,给人们带来诸多不便,故必须消泡。 凡能破坏泡沫稳定性的因素,均可用于消泡。消泡涵盖“抑泡”和“破泡”两重因素。有机硅消泡剂即赋此功能,它能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力,防止形成泡沫,或使原有泡沫减少,通常具有选择性作用。一般物理消泡法难于瞬间消泡,而化学和界面消泡,则十分快捷、便当、高效。 概而言之,消泡剂是指具有化学和界面化学消泡作用的药剂。作为消泡剂,有低碳醇、矿物油、有机极性化合物及硅树脂等。其形态有油型、溶液型、乳液型、泡沫型。作为消泡剂均具消泡力强、化性稳定、生理惰性、耐热、耐氧、抗蚀、溶气、透气、易扩散、易渗透、难溶于消泡体系且无理化影响、消泡剂用量少、高效等特点。 消泡剂品种繁多,用途广泛。消泡剂“抑泡”、“破泡”过程是:当体系加入消泡剂后,其分子杂乱无章地广布于液体表面,抑制形成弹性膜,即终止泡沫的产生。当体系大量产生泡沫后,加入消泡剂,其分子立即散布于泡沫表面,快速铺展,形成很薄的双膜层,进一步扩散、渗透,层状入侵,从而取代原泡膜薄壁。由于其表面张力低,便流向产生泡沫的高表面张力的液体,这样低表面张力的消泡剂分子在气液界面间不断扩散、渗透,使其膜壁迅速变
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薄,泡沫同时又受到周围表面张力大的膜层强力牵引,这样,致使泡沫周围应力失衡,从而导致其“破泡”。不溶于体系的消泡剂分子,再重新进入另一个泡沫膜的表面,如此重复,所有泡沫,全部覆灭。
消泡剂的组成:
(1) 活性成份
作用:破泡、消泡,减小表面张力:
代表物:硅油、聚醚类、高级醇等。
(2)乳化剂
作用:使活性成分分散成小颗粒,便于分散在水中,更好的起到消泡、抑泡效果。
代表物:壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、皂盐、op系列等、吐温系列、斯盘系列等。
(3) 载体
作用:有助于载体和起泡体系的结合,易于分散到起泡体系里,把两者结合起来,其本身的表面张力低,有助于抑泡,且可以降低成本。
代表物:除水以外的溶剂,如脂肪烃、芳香烃、含氧溶剂等
(4) 乳化助剂
作用:使乳化效果更好。
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代表物:*分散剂:疏水二氧化硅等;*增粘剂:CMC、聚乙烯醚等。
消泡剂的种类
一、按成分分为:
1、天然油脂(即豆油、玉米油等)
优点:来源容易,价格低,使用简单;
缺点: 如贮存不好,易变质,使酸值增高。
2、 聚醚类消泡剂
种类挺多,主要有以下几种:
a.GP型消泡剂
以甘油为起始剂,由环氧丙烷,或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的
GP型的消泡剂亲水性差,在发泡介质中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的发酵液中。它的抑泡能力比消泡能力优越 ,适宜在基础培养基中加入,以抑制整个发酵过程的泡沫产生。
b.GPE型消泡剂即泡敌
在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷,成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫。按照环氧乙烷加成量为10%,20%,……50%分别称为GPE10,GPE20,……GPE50。
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GPE型消泡剂亲水性较好,在发泡介质中易铺展,消泡能力强,但溶解度也较大,消泡活性维持时间短,因此用在粘稠发酵液中效果较好。
c.GPES型消泡剂:有一种新的聚醚类消泡剂,在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头,便形成两端是疏水链,当中间隔有亲水链的嵌段共聚物。这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面,因而表面活性强,消泡效率高。
3、高碳醇
高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子,在水体系里是有效的消泡剂。七十年代初前苏联学者在阴离子、阳离子、非离子型表面活性剂的水溶液中试验,提出醇的消泡作用,与其在起泡液中的溶解度及扩散程度有关。C7~C9的醇是最有效的消泡剂。
C12~C22的高碳醇借助适当的乳化剂配制成粒度为4~9μm,含量为20~50%的水乳液,即是水体系的消泡剂。
还有些成酯,如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素发酵中具有消泡作用,后者还可作为前体。
4、硅类
最常用的是聚二甲基硅氧烷,也称二甲基硅油。它表面能低,表面张力也较低,在水及一般油中的溶解度低且活性高。它的主链为硅氧键,为非极性分子。与极性溶剂水不亲和,与一般油的亲和性也很小。它挥发性低并具有化学惰性,比较稳定且毒性小。纯粹的聚二甲基硅氧烷,不经分散处理难以作为消泡剂。可能是由于它与水有高的界面张力,铺展系数低,不易分散在发泡介质上。因此将硅油混入SiO2气溶胶,所构成的复合物,即将疏水处理后的SiO2气溶胶混入二甲基硅油中,经一定温度、一定时间处理,就可制得。
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有机硅消泡剂系由硅脂、乳化剂、防水剂、稠化剂等配以适量水经机械乳化而成。其特点是表面张力小,表面活性高,消泡力强,用量少,成本低。它与水及多数有机物不相混溶,对大多数气泡介质均能消泡。它具有较好的热稳定性,可在5℃-150℃宽广的温度范围内使用;其化学稳定性较好,难与其他物质反应,只要配置适当,可在酸、碱、盐溶液中使用,无损产品质量;它还具有生理惰性LD250g/Kg鼠,通常用于食品和医药行业。它对所有气泡体系兼具有抑泡、破泡功能,隶属广谱型消泡剂范畴。它被广泛用于洗涤剂、造纸、纸浆、制糖、电镀、化肥、助剂、废水处理等生产过程中的消泡。在石油工业中,它被大量用于天然气的脱硫,加速油气分离;它还被用于乙二醇的干燥、芳香烃的萃取、沥青的加工、润滑油的脱蜡等装置中控制或抑制气泡。在纺织工业中,它用于染色、精练、上浆等过程中的消泡;在化学工业中它被用于合成树脂、胶乳、涂料、油墨等过程中的消泡;在食品工业中它被用于各种浓缩、发酵、蒸馏过程的消泡。可将硅脂涂在锅壁上、出口处或涂在金属网上,进行消泡。将硅脂配成溶液,可用于油相系统消泡。将硅脂加低粘度硅油配成水乳液,可用于多种水相系统消泡。在医学上,通常用于患者术前、X光和胃镜检查前清除脏器或胃内器官的胀气。
消泡剂大致可分两类:一类能消除已产生的气泡,如乙醇等;另一类则能抑制气泡的形成如乳化硅油等。我国许可使用的消泡剂有乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯
5、聚醚改性硅
结合了聚醚跟有机硅消泡剂二者的优点,具有无毒无害,对菌种无害,添加量极少,是一种高性价比的产品。
6、新型自乳化消泡剂
含特殊改性的聚硅氧烷。具有极好的耐热性和耐酸碱性及化学稳定性,可在很宽的温度范围内广泛用于各种恶劣体系的泡沫消去和抑制。
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二、按功能分为:
1、耐碱消泡剂
在高温强碱条件下能迅速消泡, 持久抑泡。稳定性好,用量少,效率高,不漂油;广泛应用于造纸蒸煮黑液处理、纺织印染行业中的强碱型精炼剂、强碱条件下清洗剂和其它高温强碱的水相体系消泡。
2、耐酸消泡剂
由脂肪酸酯和脂肪酰胺等物质组成,广泛应用于湿法磷酸、钛白粉生产、硼酸生产及其他强酸体系。
3、高粘性泡沫消泡剂
本品是针对造纸制浆黑液、化学选矿、特种化学反应产生的泡沫,其粘度大、泡沫细密、消除难度大等特点研制而成的一种高效复合型消泡剂。
4、涂料消泡剂
含有多种优质的消泡成分,因而适用面广,它特别适用于消除苯丙胶乳、乙丙胶乳、纯丙胶乳、醋酸乙烯胶乳等体系的泡沫。
5、造纸消泡剂
可以有效控制纸浆、泡沫漫溢和提高抄纸质量。泛应用于造纸抄造系统消泡,亦可用于造纸污水处理、防冻液、蒸馏系统消泡。
6、水泥砂浆消泡剂
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可以有效控制水泥砂浆体系内泡沫产生,使混凝土构件更加致密光亮。
7、油田工业消泡剂
可以有效控制油田工业过程中内泡沫产生,提高石油生产效率。
8、清洗用消泡剂
可以有效控制清洗剂产生泡沫。
9、阳离子体系消泡剂
可以有效控制含有阳离子体系泡沫产生,广泛应用于造纸抄造用阳离子松香胶、阳离子型清洗剂,亦可用于造纸污水处理、防冻液、蒸馏系统消泡。
10、高效发酵消泡剂
克服了普通型有机硅消泡剂耐高温性差、抑泡时间短的缺点;对在发酵罐中上升积累的泡沫能象聚醚一样快速的消除,同时本品拥有聚醚无法比拟的时间抑泡的优点。
11、水处理消泡剂
有机硅消泡剂对水性发泡体系具有很强消泡,抑泡功能,,添加量小且使用成本比较低,是水性体系较理想的消泡剂
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消泡剂常识
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泡沫(foam)是一种普遍的自然现象,对于我们大家来说,也许并不陌生。如在日常生活中烧饭、下饺子、煮面条,稍不留神,就能因泡沫而溢锅;在儿时玩的吹泡泡,吹出五彩缤纷的泡沫,漫天飘浮;在急速倒入杯中的啤酒所溢出的泡沫;在海水拍岸,击打在海岸边礁石所形成的壮观的泡沫;还有在人们洗涤衣物时,常见的肥皂、洗衣粉水液泡沫;沐浴露、洗发香波所产生的泡沫更是再熟悉不过的了。
尽管消防队员巧妙地利用泡沫扑灭一些火灾,点心师傅利用泡沫现象(作用)为我们制出了可口的面包、蛋糕和松糕,炎炎夏日里喝上一瓶汽水或啤酒多么地解渴,这都是泡沫的作用。又诸如泡沫浮选、泡沫冶金、泡沫印染、泡沫印花、泡沫塑料……
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泡沫的危害
1、生产能力受到大大的限制:如各种生物发酵(啤酒生产、酒精制造、医药上各大抗生素的生产……)中各种发酵罐反应釜蒸煮罐等设备,为了防止泡沫的出现,防止漫溢损失,投料系数要大打折扣,有时达不到30%。
2、造成原料和产品的浪费:由于泡沫的原因,能够造成有用或贵重原料因漫溢而损失,由此产生的浪费就不言而喻。如造纸厂、糖厂饱充工序、纺织厂的织造工序的上油工序,常因泡沫而引起溢出。
3、延长了反应周期:由于化学反应产物中包括有气体、液体,泡沫会造成气体滞留,延长了反应周期,不必要地多消耗了动力。又如果酒发酵由于泡沫存在使反应过度而变味……。
4、影响产品品质:纺织工业中的染色、印花以及水性涂料工艺过程中,由于气泡的滞留,导致成品布上斑痕、疵点;纸浆浆液的泡沫除了给环境卫生、工人健康造成危害,成品
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纸也会出现许多孔洞,造成产品质量严重下降。
5、不利于准确计量:工业过程中,由于泡沫的存在,干扰液面计的测量准确,造成测量失误,液体中由于泡沫的存在,使得液体密度发生较大波动,往往还能引起反应釜吸收塔蒸馏塔液位虚高,致使操作失去平衡,甚至发生事故。
6、污染环境、引起事故的原因之一:由于泡沫漫溢,必然会污染生产环境及其周围环境,有的甚至造成重大事故。如:美国某炼油厂因渣油泡沫漫溢,引起重大火灾,损失惨重,这里不仅是造成浪费,而且使人的生命财产都招致严重损失。
此外,还有染色上的高温喷染、溢流染色等新技术的应用,如不解决泡沫的问题,是无法实现的。又如现在十分普及的洗衣机,若不是解决洗衣粉、洗涤剂的无泡、低泡问题,那么洗衣机也就不能够如此地普及应用。以上这些还远远不是泡沫危害的全部,但足以见到它的严重性。
总之,泡沫的存在,影响着国民经济各个部门、方方面面,若不能很好地加以解决,可以毫不夸张的说,“泡沫”将成为我们的拦路虎,成为某些过程的“瓶颈”。令人欣慰的是,对于泡沫的消除,我们已有良策。
缓聚剂
阻聚剂指能迅速与游离基作用,减慢或抑制不希望有的化学反应物质,用于延长某些单体和树脂的贮存期。也称聚合终止剂,它包括阻聚剂和缓聚剂。
阻聚剂可以防止聚合作用的进行,在聚合过程中产生诱导期(即聚合速度为零的一段时间),诱导期的长短与阻聚剂含量成正比,阻聚剂消耗完后,诱导期结束,即按无阻聚剂存在时的正常速度进行。
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缓聚剂是调节树脂的放热性能,以满足工艺要求的添加剂,它不产生诱导期,只降低聚合速度,缓聚剂除不少品种与阻聚剂相同外,最有效的是α-甲基苯乙烯。
实际上,阻聚剂、缓聚剂及稳定剂都是树脂交联固化反应的抑制剂,其作用原理都是吸收、消灭可以引发树脂交联固化的游离基,是游离基的抑制剂,在某一种树脂中,消灭游离基能力强,即为阻聚作用;在另一种树脂中,只起减弱游离基活性者,即为缓聚作用。
不饱和聚酯树脂和交联单体混合物,其树脂中往往无引发剂也会发生自聚,失去使用效能,此时可以加入阻聚剂或缓聚剂。
水氢氟酸
中文名称: 氢氟酸
英文名称: Hydrofluoric Acid
中文别名: 无水氢氟酸;无水氟化氢;氟化氢;氢氟酸;
CAS 号: 7664-39-3
分 子 式: HF
无水氢氟酸具有介电常数高,低黏度和宽的液态范围等特点因而是一种很好的溶剂.本身会发生自偶电离. 无水氢氟酸是一种酸性很强的溶剂其酸度与无水硫酸相当.能给予无水氢氟酸质子的物质很少,在水中很多呈酸性的化合物在无水氢氟酸中呈碱性或者是两性.
引发剂
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英文为initiator
(一)又称自由基引发剂,指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物,可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应,也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。
种类很多,按引发剂的分子结构一般分为:
(1)过氧化物引发剂,如过氧化二苯甲酰,过硫酸钾等;
(2)偶氮化合物引发剂,如偶氮二异丁腈,偶氮二异丁基脒盐酸盐等;
(3)氧化还原体系引发剂,如过氧化氢-亚铁盐。
(二)又称启动剂。能使正常细胞转变为显性肿瘤细胞的化学致癌物。
引发剂具有下述特点:本身有致癌性,必须在促长剂之前给予,单次接触或染毒即可产生作用,其作用可累加,而不可逆,不存在阈量;可产生亲电子物质与细胞大分子(DNA)共价结合,绝大多数为致突变物。例如,反-4-乙酰氨基茋为引发剂。
改性剂
1. 改性外加剂 改性剂是改性外加剂的简称。凡是能改善和提高镁水泥各种性能的外加剂,均可称之为改性剂。改性外加剂是这一类外加剂的统称,而不是指某一个或一类外加剂。因此,不能把改性剂的概念恒定为某一个商品或产品。
2. 狭义的改性剂和广义改性剂 狭义的改性剂是指单一成分或复合成分,用量在4%以下的,专门生产或配置用于镁水泥改性的化工制剂。如现在各地作为商品出售的各种改性剂,
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以及各企业自行配置的专门用于改性的改性剂。目前的改性剂一般是指狭义改性剂。
广义的改性剂是指对镁水泥有改性作用的各种材料。它既可以是专门生产的用于改性的化工制剂,也可以是其它任何材料,如含有改性成分的各种工业废渣,某一类化工产品等。它包含狭义改性剂在内。因此,它的概念比较广泛。这种广义的改性剂不能全部作为改性商品,只有其中一部门可用于改性商品。
狭义的改性剂目前使用较广,而广义的改性剂目前相对使用较少。但从发展趋势和技术需要看,广义改性剂剂将会获得更广泛地应用,特别是利用工业废渣、废水、废气对镁水泥改性。
3. 改性外加剂与功能外加剂区别 镁水泥外加剂很多,但并不是所有的外加剂均为改性剂,.有些是功能外加剂,二者不能相混淆。功能外加剂和改性外加剂是两个不同的概念。
改性外加剂主要是为了克服镁水泥的各种弊病,改善其性能才添加的。功能性外加剂并非是改善镁水泥的性能,而是赋予镁水泥以各种特殊的功能,它不能克服其各种弊病。例如,功能性外加剂并非是改善镁水泥的性能,而是赋予镁水泥以各种特殊性能,它不能克服其各种弊病。例如,功能性外加剂的珠颜料,它可以使镁水泥外观闪亮,增加其美观性,但却不会改变制品的性能。再如功能性外加剂磁粉,它可以使制品具有很强的磁性,但它并不能克服制品的各种弊病。功能性外加剂与改性外加剂的添加目的是不同的,二者的功效也不同。
抗氧剂
抗氧剂
antioxidant
一些能够抑制或者延缓高聚物和其他有机化合物在空气中热氧化的有机化合物。例如,
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食品容易氧化变质,可以加入少量抗氧剂以延长它们的储存时间。塑料、合成纤维和橡胶等高分子材料容易发生热氧降解反应,加入抗氧剂可以保持高分子材料的优良性能,延长使用寿命。
有机化合物 的 热 氧 化过程是一系列的自由基链式反应,在热、光或氧的作用下,有机分子的化学键发生断裂,生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应,也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应,导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。抗氧剂的作用是消除刚刚产生的自由基,或者促使氢过氧化物的分解,阻止链式反应的进行。能消除自由基的抗氧剂有芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物,称为主抗氧剂;能分解氢过氧化物的抗氧剂有含磷和含硫的有机化合物,称为辅助抗氧剂。
重要的芳香胺类抗氧剂有:二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物,可用在天然橡胶、丁苯橡胶 、氯丁橡 胶和异戊橡 胶等制品中。这类抗氧剂价格低廉、抗氧效果显著,由于它能使制品变色,限制了它们在浅色或白色制品方面的应用。受阻酚类抗氧剂有:2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。这类抗氧剂的抗热氧化效果显著,不会污染制品,主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中,硫代二丙酸双酯是一类辅助抗氧剂,常与受阻酚类抗氧剂并用,效果显著,主要产品有:双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯 。亚磷 酸 酯也是辅助抗氧剂 ,主要产品有:三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯等。
抗氧剂
能防止聚合物材料因氧化引起变质的物质。
不推荐:氧化防止剂.
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其中由德国拜耳公司发明的抗氧剂BHT广泛用于工业用途。
1、抗氧剂BHT,能抑制或延缓塑料或橡胶的氧化降解而延长使用寿命。
2、抗氧剂BHT能防止润滑油、燃料油的酸值或粘度的上升。
3、抗氧剂BHT又是合成橡胶(丁苯、丁腈、聚氨酯、顺丁等)、聚乙烯、聚氯乙烯的稳定剂,抗氧剂BHT是橡胶中常用的酚类防老剂,抗氧剂BHT对天然橡胶,顺丁,丁苯,丁基,异戊,丁青,乙丙等合成橡胶,丙烯酸脂及乳胶制品的热氧老化有防护作用,抗氧剂BHT更能抑制铜害,与抗臭氧及蜡并用可防气候的各种因素对硫化胶的损害本品在橡胶中易分散,抗氧剂BHT可直接混入橡胶或作为分散体加入胶乳中,可用于制造轮胎的侧壁,白色,艳色和透明色的各种橡胶及乳制品以及日用,医疗卫生,胶布,胶鞋和食用品橡胶制品,抗氧剂BHT还可作为合成橡胶后处理和贮存的稳定剂。
4、抗氧剂BHT的溶解度为:乙醇25%(20 ),豆油30%(25 ),棉籽油20%(25 ),猪油40%(40 )。
5、抗氧剂BHT作为食品添加剂能延迟食物的酸败。抗氧剂BHT用于动植物油脂以及含动植物油脂的食品中。此外,抗氧剂BHT还可应用于油墨、粘合剂、皮革、铸造、印染、涂料和电子工业中。
6、抗氧剂BHT也是化妆品、医药等的稳定剂。 抗氧剂BHT的添 加 量: 0.01%-2% .
7、抗氧剂BHT是各种石油产品的优良抗氧添加剂,抗氧剂BHT其工作温度在100度时,抗氧效果最佳。抗氧剂BHT广泛应用于透平油、变压器油、液压油、导热油、刹车油,锭子油及精密机械油、石蜡的抗氧防胶剂。抗氧剂BHT可直接或调成母液加入制品中。以提高产品的抗氧性能,延长其使用寿命。抗氧剂BHT与长链碱性ZDDP,TCP金属减活防锈剂
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复合使用,可调制抗磨液压油等产品。用量一般为0.1-1% 。
活性稀释剂
活性稀释剂;reactive diluent
(一)又称反应性溶剂。既能溶解或分散成膜物质,又能在涂料成膜过程中参与成膜反应,形成不挥发组分而留在涂膜中的一类化合物。主要用于高固体分和无溶剂涂料体系中。可分为:缩水甘油类,用于无溶剂环氧漆;端二(或三、四)丙烯酸酯类,用于光固化涂料;高羟值聚酯、聚醚类,用于高固体分涂料。
(二)在稀释胶黏剂的过程中同时参加反应的稀释剂。分子中含有活性基团,能与胶黏剂的固化剂发生反应而无气体逸出,对固化后胶层的性能一般并无影响,同时还能起增韧作用。使用时,应将固化剂用量增加,其增加量按稀释剂的活性基团加以计算。多用于环氧树脂胶黏剂。主要品种有单环氧基的丙烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚等。
增塑剂
中文:增塑剂
英文:Plasticiser
1、增塑剂
凡添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加的物质都可以叫做增塑剂。
增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而增加了聚合物分
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子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
增塑剂按其作用方式可以分为两大类型,即内增塑剂和外增塑剂。
内增塑剂实际上是聚合物的一部分。一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中,降低了聚合物分子链的有规度,即降低了聚合物分子链的结晶度。例如氯乙烯-酯酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。内增塑剂的使用温度范围比较窄,而且必须在聚合过程中加入,因此内增塑剂用的较少。
外增塑剂是一个低分子量的化合物或聚合物,把它添加在需要增塑的聚合物内,可增加聚合物的塑性。外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体,而且绝大多数都是酯类有机化合物。通常它们不与聚合物起化学反应,和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用,与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便,应用很广。现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑剂。
2、增塑剂的分类及性能
增塑剂的品种繁多,在其研究发展阶段其品种曾多达1000种以上,作为商品生产的增塑剂不过200多种,而且以原料来源于石油化工的邻苯二甲酸酯为最多。
增塑剂的分类方法很多。根据分子量的大小可分为单体型增塑剂和聚合型增塑剂;根据物状可分为液体增塑剂和固体增塑剂;根据性能可分为通用增塑剂、耐寒增塑剂、耐热增塑剂、阻燃增塑剂等;根据增塑剂化学结构分类是常用的分类方法。
根据化学结构可分为:
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(1)邻苯二甲酸酯(如: DBP、DOP、DIDP)
(2)脂肪族二元酸酯(如: 己二酸二辛酯DOA、 癸二酸二辛酯DOS)
(3)磷酸酯(如:磷酸三甲苯酯TCP、磷酸甲苯二苯酯CDP)
(4)环氧化合物(如:环氧化大豆油、环氧油酸丁酯)
(5)聚合型增塑剂(如:己二酸丙二醇
聚酯)
(6)苯多酸酯(如: 1,2,4-偏苯三酸三异辛酯)
(7)含氯增塑剂(如: 氯化石蜡、五氯硬酯酸甲酯)
(8)烷基磺酸酯
(9)多元醇酯
(10)其它增塑剂
一种理想的增塑剂应具有如下性能:(1)与树脂有良好的相溶性;(2)塑化效率高;(3)对热光稳定;(4)挥发性低;(5)迁移性小;(6)耐水、油和有机溶剂的抽出;(7)低温柔性良好;(8)阻燃性好;(9)电绝缘性好;(10)无色、无味、无毒;(11)耐霉菌性好;(12)耐污染性好;(13)增塑糊粘度稳定性好;(14)价廉。
增塑剂中邻苯二甲酸酯类增塑剂用量最大,约占增塑剂总产量的80%,我国该类增塑剂主要以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为主。由于受到原料醇来源的限
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制,邻苯二甲酸二庚酯(DHP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)等性能优良的品种,产量不大。
3、邻苯二甲酸酯的反应机理
在增塑剂总产量中邻苯二甲酸酯占总产量的80%以上,而DOP、DBP 是其主导产品。以DBP为例,介绍邻苯二甲酸酯的反应机理。
我国DBP的生产大多是在常压下,原料苯酐和正丁醇在酸性催化剂(如H2SO4)存在的条件下进行反应。酸性催化剂是传统的酯化催化剂,它具有较高的活性, 而且价格便宜,容易得到等优点,其缺点是容易引起副反应。
酯化反应首先是一个苯酐分子和一个醇分子形成邻苯二甲酸单丁酯,此反应不需催化剂,是放热反应,一般在120℃反应趋于
完成。
反应式如下:
单丁酯在H+的作用下和一个醇分子反应生成二丁酯,生成单丁酯的反应是不可逆的,而由单丁酯生成二丁酯的反应是一平衡反应,是可逆的。
反应式如下:
总反应式为:
此反应是一平衡反应,因此增加醇的浓度或减小水的浓度,以及取走反应热,都有利于二丁酸的生成。在实际生产中为提高二丁酯的浓度,控制在140~145℃合适的温度下,使丁醇适当过量,并及时除去反应生成的水。
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4、生产工艺
4.1 间歇式生产工艺
间歇式生产装置,即所谓“万能”生产装置,美国赖克霍德化学公司的一套生产装置就是这种“万能”生产装置的典型例子。该装置可以处理60种以上的原料,除能生产一般邻苯二甲酸酯以外,还能生产脂肪族二元酸酯等其他种类的增塑剂。
邻苯二甲酸酯的间歇式生产,工艺条件大同小异,随原料醇和产物的性质不同而略有不同。以生产DBP为例,用苯酐和正丁醇在酸性催化剂(如H2SO4)存在条件中进行酯化反应,为使平衡反应有利于DBP的生成,在反应过程中不断除去酯化反应生成的水,并可适量多加一些正丁醇。
酯化完毕后,加入适量NaOH溶液中和掉H2SO4,经分层分离掉废水,然后进行脱醇,在减压的条件下,脱除未反应掉的正丁醇。再加入活性炭脱色,脱色完毕后,过滤得到最终产品DBP。DBP的生产工艺框图如图一所示,有酯化、中和、脱醇、脱色、过滤五个生产工序。间歇式生产工艺五个工序均为间歇式操作。
间歇式生产的优缺点:
优点1)投资少,建设快
2)产品切换容易,可生产多种增塑剂
3)工艺技术简单,人员素质易满足
缺点 1)产品质量波动大,不太稳定
2)工艺落后,劳动强度大
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3)能耗物耗高
间歇式生产适合于小规模、多种增塑剂的生产,投资少见效快。
4.2 连续化生产工艺
由于DOP、DBP增塑剂的需要量很大,因此以DOP、DBP为主的连续化生产工艺已普遍采用,目前我国最大DOP单线生产能力为5万吨/年,最大DBP单线生产能力为 2万吨/年。
在连续式生产中,酯化反应器可分为塔式反应器和阶梯式串联反应器两大类。采用酸性催化剂时选用塔式酯化器比较合理;采用非酸性催化剂或不用催化剂时,因反应混合物停留时间较长,所以采用阶梯式串联反应器较合适。
DBP连续化生产工艺五个工序酯化、中和、脱醇、脱色、过滤均为连续操作。
连续式生产的优缺点:
优点1)产品质量好,且质量稳定
2)能耗、物耗低,经济效益好
3)工艺先进,劳动生产率高
4)自动化水平高,劳动强度小
缺点1)建设周期长,一次性投资大
2)主要设备制作加工比较困难
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3)产品切换困难,不适合多品种增塑剂的生产
4)对工人的素质要求高
连续式生产适合原料来源有保证,有较高生产管理水平和较高人员素质的大规模生产。
4.3 半连续化生产工艺
所谓半连续化生产是指酯化工序采用间歇式,酯化以后的工序(中和、脱醇、脱色、过滤)采用连续式。半连续化生产工艺是间歇式生产工艺到连续化生产工艺的一个过渡阶段。国内DOP、DBP等主要邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产多采用半连续化生产工艺。其规模一般在1~2万吨/年。
半连续化生产的优缺点:
优点 1)投资比连续化生产低
2)切换品种比连续化生产容易,较适合生产多品种增塑剂
3)部分连续生产,操作方便,原料收率基本同全连续化生产
4)与间歇式相比,生产模大、劳动生产率高
缺点1)与连续化生产比, 劳动强度高、产品质量易波动
2)间歇酯化比连续酯化能耗高
3)自动化程度比连续化生产低
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半连续化生产较适合于规模适中、多品种增塑剂的生产。生产品种灵活是半连续式生产的一大优点。
5、结束语
由于增塑剂的用量很大,品种繁多,增塑剂的生产技术趋于向两个方面发展。一方面是主增塑剂的连续化大生产;另一方面是特殊增塑剂的多品种、小批量间歇生产。
随着PVC产量的增大和石油化工工业的发展,增塑剂已经发展成为一个以石油化工为基础,以邻苯二甲酸酯为主产品的大生产化工行业。邻苯二甲酸酯占增塑剂总产量的80%以上,为大规模连续化生产提供了条件。由于多品种、小批量增塑剂的存在,使“万能”生产装置即间歇生产仍有其发展生存的必要。
为了降低产品色泽,提高产品热稳定性和进一步简化工艺流程,非酸性催化剂已经实现工业化。采用非酸性催化剂主要有副反应少,产品色泽浅,产品精制简单,产生废水少水质好,产品热稳定性好,收率高等优点。
危害
不久前,广州食品安全信息网发布消息称,同济大学的一项研究证实,食用油塑料桶的增塑剂对人体有害。“用塑料桶装食用油,食用油中会溶进对人体有害的增塑剂。”消息称,同济大学基础医学院厉曙光教授的课题组,曾经分别采集市场上不同品牌和不同出厂日期的塑料桶装大豆色拉油、调和油、花生油,以及市场上销售的散装豆油。测定后发现,几乎所有品牌的塑料桶装食用油中,都含有增塑剂“邻苯二甲酸二丁酯”。据推断,食用油中检出的增塑剂,主要来源于塑料容器。这种增塑剂对人体生殖系统有毒害作用,对男性的毒害要更大一些。
单体
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monomer;momer
能与同种或他种分子聚合的小分子的统称。是能起聚合反应或缩聚反应等而成高分子化合物的简单化合物。是合成聚合物所用的-低分子的原料。
一般是不饱和的、环状的或含有两个或多个官能团的低分子化合物。例如氯乙烯CH2=CHCl单体能起聚合反应而成聚氯乙烯;已内酰胺单体能经聚合反应而成聚已内酰胺。如乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等是合成聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯的单体,亦是构成这四种高分子化合物的结构单元。
促进剂
促进剂accelerator’promoter
与催化剂或固定剂并用时,可以提高反应速率的一种用量较少的物质。
性质:本品为白色粉末,加热至200℃即升华并分解,常温时能用明火点燃,难溶于乙醚、芳香烃等。
用途:主要用于子午线轮胎中,一是作为补强树脂的固化剂,提高橡胶制品的硬度;二是与间苯二酚等助剂一起构成粘合体系,对橡胶与纤维的粘合起着重要作用。
包装:用内衬塑料袋的编织袋包装,每袋净重20kg。
贮存:贮存于室内,干燥通风,防高温、防火,贮存期为半年。超过贮存期,经检验合格的仍可使用。
硫化促进剂简称促进剂。能促进硫化作用的物质。可缩短硫化时间,降低硫化温度,减
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少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能等。可分为无机促进剂与有机促进剂两大类。无机促进剂中,除 氧化锌 、 氧化镁 、氧化铅等少量使用外,其余主要用作助促进剂。目前使用的大都是有机促进剂。种类繁多。硫化促进剂中有的带苦味(如 硫化促进剂M ),有的使制品变色(如 硫化促进剂D ),有的有硫化作用(如 硫化促进剂TT ),有的兼具防老作用或塑解作用(如硫化促进剂M)等。根据作用的速度,可分为慢速、中速、中超速、超速、超超速等促进剂。此外,还有后效性促进剂等。主要是含氮和含硫的有机化合物,有醛胺类(如 硫化促进剂H )、胍类(如硫化促进剂D)、秋兰姆类(如硫化促进剂TT)、噻唑类(如硫化促进剂M)、二硫代氨基甲酸盐类(如 硫化促进剂ZDMC )、黄原酸盐类(如 硫化促进剂ZBX )、硫脲类(如 硫化促进剂NA-22 )、次磺酰胺类(如 硫化促进剂CZ )等。一般根据具体情况单独或混合使用。
稳定剂
什么是稳定剂?
1、广义地讲,能增加溶液、胶体、固体、混合物的稳定性能的药剂都叫稳定剂。它可以减慢反应,保持化学平衡,降低表面张力,防止光、热分解或氧化分解等作用。
2、狭义地讲,主要是指保持高聚物塑料、橡胶、合成纤维等稳定,防止其分解、老化的试剂。
纯的PVC树脂对热极为敏感,当加热温度达到90Y:以上时,就会发生轻微的热分解反应,当温度升到120C后分解反应加剧,在150C,10分钟,PVC树脂就由原来的白色逐步变为黄色—红色—棕色—黑色。PVC树脂分解过程是由于脱HCL反应引起的一系列连锁反应,最后导致大分子链断裂。防止PVC热分解的热稳定机理是通过如下几方面来实现的。
通过捕捉PVC热分解产生的HCl,防止HCl的催化降解作用。
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铅盐类主要按此机理作用 ,此外还有金属皂类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。
•置换活泼的烯丙基氯原子。金属皂类、亚磷酸脂类和有机锡类可按此机理作用。
•与自由基反应,终止自由基的反应。有机锡类和亚磷酸脂按此机理作用。
•与共扼双键加成作用,抑制共扼链的增长。
有机锡类与环氧类按此机理作用。
•分解过氧化物,减少自由基的数目。有机锡和亚磷酸脂按此机理作用。
•钝化有催化脱HCl作用的金属离子。
同一种稳定剂可按几种不同的机理实现热稳定目的。
常用稳定剂品种:
1、铅盐类
铅盐类是PVC最常用的热稳定剂,也是十分有效的热稳定剂,其用量可占PVC热稳定剂的70%以上。
铅盐类稳定剂的优点:热稳定性优良,具有长期热稳定性,电气绝缘性能优良,耐候性好,价格低。
铅盐类稳定剂的缺点:分散性差、毒性大、有初期着色性,难以得到透明制品,也难以得到鲜明色彩的制品,缺乏润滑性,易产生硫污染。
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常用的铅盐类稳定剂有:
(1)三盐基硫酸铅
分子式为3PbO.PbSO.H20,代号为TLS,简称三盐,白色粉末,密度6.4g/cm’。三盐基硫酸铅是最常用的稳定剂品种,一般与二盐亚磷酸铅一起并用,因无润滑性而需配人润滑剂。主要用于PVC硬质不透明制品中,用量一般2~7份。
(2)二盐基亚磷酸铅
分子式为2PbO.PbHPO3.H2O,代号为DL,简称二盐,白色粉末,密度为6.1g/cm3。二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅,但耐候性能好于三盐基硫酸铅。二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅并用,用量一般为三盐基硫酸铅的1/2。
(3)二盐基硬脂酸铅
代号为DLS,不如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅常用,具有润滑性。常与三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用,用量为0.5—1.5份。
2、金属皂类
为用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂,其热稳定性虽不如铅盐类,但兼具润滑性。金属皂类可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金属(铅、钡、镉、锌、钙等)盐,其中以硬脂酸盐最为常用,其活泼性大小顺序为:Zn盐?Cd盐?Pb盐?Ca盐7.Ba盐。金属皂类一般不单独使用,常常为金属皂类之间或与铅盐及有机锡等并用。除Gd、Pb外都无毒,除Pb、Ca外都透明,无硫化污染,因而广泛用于软质PVC中,如无毒类、透明类制品等。
常用的金属盐类稳定剂有:
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(1)硬脂酸锌(ZnSt),无毒且透明,用量大后,易引起“锌烧”制品变黑,常与Ba、Ca皂并用。
(2)硬脂酸镉(CdSt),为一重要的透明稳定剂品种,毒性较大,不耐硫化污染,抑制初期变色能力大,常与Ba皂并用。
(3)硬脂酸铅(PbSt),热稳定性好,可兼做润滑剂。缺点为易析出,透明差,有毒且硫化污染严重,常与Ba、Cd皂并用。
(4)硬脂酸钙(CaSt),加工性能好、热稳定能力较低,无硫化污染,无毒,常与Zn皂并用。
(5)硬脂酸钡(BaSt),无毒,长期热稳定性好,抗硫化污染,透明,常与Pb、Ca皂并用。复合品种常用的有:Ca/Zn(无毒、透明)、Ba/Zn(无毒、透明)、Ba/Cd(有毒、透明)及Ba/Cd/Zn。
3、有机锡类
有机锡类为热稳定剂中最有效的,在透明和无毒制品中应用最广泛的一类,其突出优点为:热稳定性好,透明性好,大多数无毒。缺点为价格高,无润滑性。
有机锡类大部分为液体,只有少数为固体。可以单独使用,也常与金属皂类并用。
有机锡类热稳定剂主要包括含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类。
(1)含硫有机锡类:
主要为硫醇有机锡和有机锡硫化物类稳定剂,与Pb、Cd皂并用会产生硫污。含硫有机锡类透明性好。主要品种有:
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a、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡(DOTTG),外观为淡黄色液体,热稳定性及透明性极好,无毒,加入量低于2份。
b、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡(DMTFG),外观为淡黄澄清液体,为无毒、高效、透明稳定剂,常用于扭结膜及透明膜中。
(2)有机锡羧酸盐:
稳定性不如含硫有机锡,但无硫污染,主要包括脂肪酸锡盐和马来酸锡盐。主要品种有:
a、二月桂酸二正丁基锡(DBTL)淡黄色液体或半固体,润滑性优良,透明性好,但有毒,常与Cd皂并用,用量1-2份;与马来酸锡及硫醇锡并用,用量0。5—1份。
b、二月桂酸二正辛基锡(DOTL),有毒且价高,润滑性优良,常用于硬PVC中,用量小于1.5份。c、马来酸二正丁基锡(DBTM),白色粉末,有毒,无润滑性,常与月桂酸锡并用,不可与金属皂类并用于透明制品中。
4、有机锑类
具有优秀的初期色相和色相保持性,尤其是在低用量时,热稳定性优于有机锡类,特别适于用双螺杆挤出机的PVC配方使用。
有机锑类主要包括硫醇锑盐类、巯基乙酸酯硫醇锑类、巯基羧酸酯锑类及羧酸酯锑类等。国内的锑稳定剂主要以三巯基乙酸异辛酯锑(ST)和以ST为主要成分的复合稳定剂STH—I和STH-Ⅱ两种为主。五硫醇锑为透明液体,可用作透明片、薄膜、透明粒料的热稳定剂。STH-I可以代替京锡C-102,可抑制PVC的初期着色,热稳定性好,制品透明,颜色鲜艳,STH—Ⅱ无毒,主要用于PVC水管等。
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5、稀土稳定剂
选材多为稀土氧化物和稀土氯化物为主,其氧化物和氯化物多为镧、铈、镨、钕等轻稀土元素的单一体或混合体。
稀土元素有着相似且异常活泼的化学性质,有着众多的轨道可作为中心离子接受配位体的孤对电子,同时稀土金属离子有较大的离子半径,与无机或有机配位体主要通过静电引力形成离子配键,作为络合物的中心原子,常以d2SP3、d4dP3、f3d5Ssp3等多种杂化形式形成配位数为6—12的络合物。
稀土元素优良的力学性能及其分组原理都与稀土元素的几何性质有关。因为原子和离子的半径是决定晶体的构型、硬度、密度和熔点等物理性质的重要因素,在常温、常压条件下,稀土金属镧、镨、钕呈双六方晶体结构,而铈呈立方晶体密集(面心)结构,当温度、压力变化时,多数稀土金属发生晶型转变。由于镧系收缩,镧系元素的原子半径、原子体积随原子序数增加而减小,密度随原子序数增加而增加,但铈与镧、镨、钕相比,有异常现象。
在镧、铈、镨、钕中,镧的化学性质是最活泼,但三价镧与C1只能生成RECl正络合物,而且此络合物不稳定,而铈、镨这些高价的稀土离子与Cl生成络合物的能力比三价的镧要强,它们与Cl配体能生成稳定的负络离子,因此,在稀土热稳定剂的选材上要综合镧、铈、镨、钕的各自优点,在不同的应用范围,用其高纯单一体、混合体或合理搭配。
稀土离子为典型的硬阳离子,即不易极化变形的离子,它们与金属硬碱的配位原子,如氧的络合能力很强。稀土化合物对CaC03的偶联作用,由于稀土离子和PVC链的氯离子之间存在强配位相互作用,有利于剪切力的传递从而使稀土化合物能有效地加速PVC的凝胶化,即可促进PVC塑化,又可起到加工助剂ACR的作用。同时,稀土金属离子与CPE中的C1配位,可使CPE更加发挥其增韧改性的作用。这些效能发挥的充分与否、平衡与否,与稀土复合物中的复配助剂有着相当大的关系,复合物中的润滑体系、加工改性体系都至关重要,因此复配工艺的好坏直接影响着稀土多功能复合稳定剂的效能。性能优良的稀土稳定剂
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应具有以下功能:
(1)优异的热稳定性能
静态动态热稳定性,均与京锡8831相当,好于铅盐及金属皂类,是铅盐的三倍及Ba/Zn复合稳定剂的4倍。可复配成为无毒、透明的,还可部分代替有机锡类稳定剂而广泛应用。稀土稳定剂的作用机理为捕捉HCl和置换烯丙基氯原子,与环氧类的辅助稳定剂具有较好的协同作用。
(2)偶联作用
具有优良的偶联作用,与铅盐相比,与PVC有很好的相容作用,对于PVC-CaCO,体系偶联作用较好,有利于PVC塑料门窗异型材强度的提高。用稀土稳定剂加工的PVC型材的焊角强度比铅盐稳定剂的PVC型材焊角强度要高,原料价格也高一些。
(3)增韧作用
与PVC树脂和增韧剂CPE的良好的相容性以及与CaCO3,的偶联作用,使PVC树脂在加工中塑化均匀,塑化温度低,型材的耐冲击性能较好。
稀土稳定剂无润滑作用,应与润滑剂一起加入, 目前我国生产的稀土复合稳定剂是将稀土、热稳定剂和润滑剂复配而成的,加入量一般为4-6份。
6、复合铅盐稳定剂
铅盐稳定剂价格低廉,热稳定性好,一直被广泛使用,但铅盐的粉末细小,配料和混合中,其粉尘被人吸入会造成铅中毒,为此,科技人员又研究出一种新型的复合铅盐热稳定剂。这种复合助剂采用了共生反应技术将三盐、二盐和金属皂在反应体系内以初生态的晶粒尺寸
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和各种润滑剂进行混合,以保证热稳定剂在PVC体系中的充分分散,同时由于与润滑剂共熔融形成颗粒状,也避免了因铅粉尘造成的中毒。复合铅盐稳定剂包容了加工所需要的热稳定剂组份和润滑剂组份,被称作为全包装热稳定剂。它具有以下的优点:
(1)复合热稳定剂的各种组份在其生产过程中可得到充分混合,大幅度改善了与树脂混合分散的均匀性。
(2)配方混合时,简化了计量次数,减少了计量差错的概率及由此所带来的损失。
(3)简便了辅料的供应和贮备,有利于生产、质量管理。
(4)提供了无尘生产产品的可能性,改善了生产条件。
总之,复合热稳定剂有利于规模生产,为铅盐热稳定剂的发展提供了新的方向。复合铅盐稳定剂一个重要指标是铅的含量,目前所生产的复合铅盐稳定剂含铅量一般为20%-60%;在PVC塑料门窗型材生产上的用量为3.5—6份
7、主要的辅助热稳定剂品种
辅助垫稳定剂本身不具有热稳定作用,只有与主稳定剂一起并用,才会产生热稳定效果,并促进主稳定剂的稳定效果。辅助热稳定剂一般不含金属,因此也称为非金属热稳定剂。
辅助热稳定剂的主要品种有:
(1)亚磷酸酯类。是一重要的辅助热稳定剂,与Ba/Cd、Ba/Zn复合稳定剂及Ca/Zn复合稳定剂等有协同作用,主要用于软质PVC透明配方中,用量为0.1—1份。
(2)环氧化合物类,与金属皂类有协同作用,与有机锡类稀土稳定剂并用效果好,用量为2-5份,常用的品种为环氧大豆油、环氧脂。
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(3)多元醇类,主要有季戊四醇、木糖醇、甘露醇等,可与Ca/Zn复合稳定剂并用。
交联剂
cross-linking agent
能在线型分子间起架桥作用从而使多个线型分子相互键合交联成网络结构的物质。
促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键形成的物质。
交联剂在不同行业中有不同叫法。例如,在橡胶行业习惯称为“硫化剂”;在塑料行业称为“固化剂”、“熟化剂”、“硬化剂”;在胶黏剂或涂料行业称为“固化剂”、“硬化剂”等。以上称呼虽有不同,但所反映的化学本性是相同的。
常是分子中含多个官能团的物质,如有机二元酸、多元醇等;或是分子内含有多个不饱和双键的化合物,如二乙烯基苯和二异氰酸酯等。可同单体一起投料,待缩聚(或聚合)到一定程度发生交联,使产物变为不溶不熔的交联聚合物;也可在线型分子中保留一定数量的官能团(或双键),再加入特定物质进行交联,如酚醛树脂的固化和橡胶的硫化等。
成膜助剂
film coalescing aid
又称聚结助剂。能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形,改善聚结性能,能在较广泛施工温度范围内成膜的物质。是一种易消失的增塑剂。常用的为醚醇类高聚物的强溶剂,如丙二醇丁醚、一缩丙二醇甲醚醋酸酯等。
催干剂
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催干剂是涂料工业的主要助剂,其作用是加速漆膜的氧化、聚合、干燥,达到快干的目的。传统的钴、锰、铅、锌、钙等有机酸皂催干剂品种繁多,有的色深,有的价高,有的有毒。近年开发的稀土催干剂产品,较好地解决了上述问题,但也只能部分取代价昂物稀的钴催干剂。开发新型的完全取代钴的催干剂。一直是涂料行业的迫切愿望。
一、产品性能
本催干剂仅适用于该公司生产的模板漆的加速固化,在低温条件下催干效果尤为明显。其性能为:
外观:浅黄色透明液体
催干性能(10℃,表干,h) ≤ 8h
二、用量
模板漆:本催干剂=100:10-20
三、使用方法
1.本产品应在搅拌的情况下缓慢加入模板漆中,并应搅拌均匀,防止局部交联。
2.加入本品的模板漆应在4小时之内用完。使用时应计算好模板漆的用量,随用随配,防止剩料浪费。
3.计量要准确,掺量过多将影响模板漆的性能。
4.本品需密封保存,防止水分渗入。
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四、储存
储存于阴凉干燥处,避免阳光直晒。储存期为1年
二月桂酸二丁基锡
是一种沸点高的有机锡化合物。它在木器漆、PU涂层、金属油墨、粘附剂及密封剂的制造中作为高效催化剂使用,还可以用于硅橡胶的催化剂,丙烯酸酯橡胶和羧基橡胶交联反应及聚氨酯泡沫塑料合成的催化剂等。 1、化学组成 : 二月桂酸二丁基锡
2、技术指标 :
外 观 : 浅黄色透明油状液体
锡 含 量 : 17.0 --- 19.0 %
水 份 : ≤ 0.3 %
色泽(Pt-Co) : ≤ 300 #
酸 数 目 : 176
沸 点 : >200℃ @ 10分
折 射 指 数: 1.4686
蒸 气 压 : 150 u @ 160℃
分 解 温 度: >150℃
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闪 燃 点 : 235℃(COC)
抗静电剂
抗静电剂
英文:Antistatic agent, ASA
1.结构特征
抗静电剂一般都具有表面活性剂的特征,结构上极性基团和非极性基团兼而有之。常用的极性基团(即亲水基)有:羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的阴离子,胺盐、季铵盐的阳离子,以及-OH、-O-等基团,常用的非极性基团(即亲油基或疏水基)有:烷基、烷芳基等,从而形成了纤维工业常用的五种基本类型的ASA,即胺的衍生物,季铵盐,硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。ASA 当涂层用时,疏水基团吸附于材料表面,最外层形成一层ASA 的分子层;
当采用共聚方法形成双组分纤维时,外部的ASA 分子层受到破坏,内部的ASA 便可以渗透到材料表面;材料表面有一个平滑的ASA 分子层,表面摩擦系数的降低使静电产生几率减少,但外用ASA 耐洗牢度不好,可考虑用反应性化合物与纤维在高温下形成共价键结合[11]。
2.抗静电机理
外用ASA 一般以水、醇或其它有机溶剂作为溶剂或分散剂,进行涂覆疏水基团附着于材料表面,向外排列的亲水基团吸收环境中的微量水分,因为水是高介电常数的液体而形成导电层,并且纤维中所含的微量电解质也一定程度地降低表面电阻;用于织物的ASA 多为饱和长碳链阳离子表面活性剂,因纤维表面呈负电性而容易被吸附形成湿气膜,这样材料摩
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擦间隙的介电常数也明显提高;如果ASA 为离子化合物时,本身便具有离子导电作用[12]。内用ASA 在聚合物中分布是不均匀的,当添加到一定数量时,复合材料的表面会形成一层亲水基团向外排列的膜,同时内部的ASA 能向表面渗透以补充膜层的缺损;因此ASA 与聚合物的相容程度便形成了矛盾的两方面,相容性好会使向外表渗透速度放慢,难以及时补充表层ASA 损失,反之又会使材料过早地丧失抗静电性能。
一、[产品成份、特点]
外观:白色粉状物。 溶解性 :不溶于水。
挥发性:(%)≤3。 熔点:50℃
分解温度:300
二、[产品用途]
本品主要应用于PS、ABS材料,添加量2~3.5%,可使制品表面电阻达到108~10Ω.本品也可应用于PE、PP、PVC、PC、PET等塑料制品,抗静电效果显著、持久.
三、[使用方法]
根据加工条件、制品形态以及对抗静电效果的要求程度,确定恰当的添加量,一般在制品中添加本品1.5~3%则能达到优良的抗静电效果。本品可直接添加到树脂中加工制品。预先制成抗静电母料,再与空白树脂混合加工制品,则均匀性更好,效果更佳 。
四、[包装]
本品采用内衬塑料袋,外用钙塑箱包装,每箱净重25公斤 。
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静电利与弊的利用和防止静电的危害很多,它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成聋子和瞎子;在印刷厂里,纸页之间的静电会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦;在制药厂里。 由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃的薄膜,使图像的清晰程度和亮度降低;就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电捣的鬼。
静电的第二大危害,是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚,我们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“叭叭”的响声,这对人体基本无害。但在手术台上,静电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人;在煤矿,则会引起瓦斯爆炸,会导致工人死伤,矿井报废。
在二十世纪中期,随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用, 一方面,一些电阻率很高的高分子材料如塑料、橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度, 另一方面,静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出, 静电危害造成了相当严重的后果和损失。曾使得造成电子工业年损失达上百亿美元,这还不包括潜在的损失。在航天工业,静电放电造成火箭和卫星发射失败,干扰航天飞行器的运行。在石化工业,美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后,引起了世界科学家对静电防护的关注。我国近年来在石化企业曾发生30多起较大的静电事故, 其中损失达百万元以上的有数起。例如上海某石化公司的2000m3甲苯罐, 山东某石化公司的胶渣罐, 抚顺某石化公司的航煤罐等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。二次世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研究机构。
静电危害起因于静电力和静电火花,静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说,防患于未然,防止产生静电的措施一般都是,改造起电强烈的工艺环节,
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采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地,这样可以把电荷引人大地,避免静电积累。细心的乘客大概会发现;在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷,飞机着陆时,为了防止乘客下飞时被电击,飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线; 以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链,这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度,让电荷随时放出,也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验,就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂,则能很好地消除绝缘体内部的静电。
然而,任何事物都有两面性,对于静电,只要摸透了它的脾气,扬长避短,也能让它为人类服务。比如, 静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和港电分选技术等, 已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水,喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手,甚至在宇宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。
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