增塑剂在高分子材料中的运用,包括什么是增塑剂,以及种类和特点,以及增塑剂如何运用于高分子材料,对高分子材料的性能有何影响?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/23 02:28:36
增塑剂在高分子材料中的运用,包括什么是增塑剂,以及种类和特点,以及增塑剂如何运用于高分子材料,对高分子材料的性能有何影响?
增塑剂在高分子材料中的运用,包括什么是增塑剂,以及种类和特点,以及增塑剂如何运用于高分子材料,对高分子材料的性能有何影响?
增塑剂在高分子材料中的运用,包括什么是增塑剂,以及种类和特点,以及增塑剂如何运用于高分子材料,对高分子材料的性能有何影响?
增塑剂：是工业上被广泛使用的高分子材料助剂,在塑料加工中添加这种物质,可以使其柔韧性增强,容易加工.
增塑剂按其作用方式分为内增塑剂和外增塑剂.
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.
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.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.
增塑剂的作用机理是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应力,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,也就是对抗塑化作用的主要因素聚合物分子链间的应力和聚合物的分子链的结晶度,而他们则取决于聚合物的化学结构和物理结构.
当把增塑剂加入到聚合物中,增塑剂分子相互之间、增塑剂与聚合物分子相互之间的相互作用力是很重要.除非所有这些相互作用（增塑剂与增塑剂之间、增塑剂与聚合物之间、聚和物与聚合物之间）都是同样大小时,才可能没有增塑作用和反增塑作用.
1.范德华力 范德华力是物质的聚集态中分子与分子间存在着的一种较弱的引力.范德华力包括色散力、诱导力和取向力.范德华力的作用范围只有几个埃.
（1）色散力 色散力存在于所有极性或非极性分子之间,是由于微小的瞬时偶极的相互作用使挨近的偶极处于异极相邻状态而产生的一种引力.但是只有在非极性体系中,如苯、聚乙烯或聚苯乙烯中,色散力才占较主要的成分.
（2）诱导力 当一个具有固定偶极的分子在相邻的一个非极性分子中诱导出一个诱导偶极使,诱导偶极和固有偶极之间的引力叫做诱导力.芳香族化合物因为π电子能高度极化所以影响特别强,如低分子量的酯与聚苯乙烯之间或苯与聚醋酸乙烯之间主要是诱导力.
（3）取向力 当极性分子相互靠近时,由于固有偶极的取向而引起分子间的一种作用力叫做取向力.如酯类增塑剂与 PVC 或与硝酸纤维素的相互作用就是代表性的例子.
2.氢键 含有—OH基或—NH—基团的分子,如聚酰胺、聚乙烯醇、纤维素等,在分子间、有时在分子内部都能形成氢键.氢键是一个比较强的相互作用键,它们妨碍增塑剂分子插入聚合物分子间,如果氢键沿聚合物分子链分布越密相应的对抗增塑剂插入的作用也越强.因此要求增塑剂与聚合物分子也能产生类似的强的作用.另一方面随着温度的升高,分子间的吸引作用由于氢键的减少而显著削弱,这是因为分子的热运动妨碍了聚合物分子的取向.
3.空间有规结构的聚合物的分子链适当的条件下能够结晶,即链状分子从卷的和杂乱的状态变成紧密折叠成行的有规则状态.在一般条件下,工业生产的聚合物不可能是完全结晶的,而往往是由结晶区域散插在无定形区域构成的.
显然,增塑剂的分子插入结晶区域要比插入无定形区域困难得多,因为在结晶区与聚合物与链之间的自由空间最小.如果增塑剂的分子仅能插入部分结晶的聚合物的无定形区域,则此增塑剂便是非溶剂型增塑剂,也就是所谓的辅助增塑剂.如果增塑剂的分子仅能插入聚合物的无定形区域同时又能插入结晶区域,则此增塑剂便是溶剂型增塑剂,即所谓的主增塑剂.