实用塑料助剂手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:陈宇

出品人:

页数:738 页

译者:

出版时间:2007年6月1日

价格:56.00元

装帧:平装

isbn号码:9787122002549

丛书系列:

图书标签:

• 塑料助剂
• 塑料
• 聚合物
• 材料科学
• 化学
• 工业化学
• 橡胶
• 添加剂
• 手册
• 工程塑料

《高分子材料加工的关键：高性能塑料助剂的奥秘与应用》 前言 在现代工业的浩瀚图景中，塑料已成为不可或缺的基石，渗透于我们生活的方方面面。从轻巧耐用的汽车零部件，到精密复杂的电子产品外壳，再到安全可靠的医疗器械，塑料的身影无处不在。然而，单纯的聚合物本身往往难以满足日益严苛的应用需求。它们可能在高温下软化变形，在紫外线下迅速老化，或者在加工过程中粘附模具，阻碍生产效率。正是在这样的背景下，塑料助剂应运而生，它们如同一群默默奉献的“幕后英雄”，通过精妙的化学手段，赋予了普通塑料无限的潜能，将其转化为高性能、高价值的功能材料。 本书并非直接阐述某本具体著作《实用塑料助剂手册》的内容，而是旨在深入剖析塑料助剂这一庞大而精密的领域。我们将剥离表面现象，探寻隐藏在塑料制品背后，赋予其优异性能的化学原理与技术实践。本书将带领读者走进塑料助剂的奇妙世界，理解它们如何协同作用，如何根据不同的聚合物体系和应用场景进行选择与优化，最终实现产品性能的飞跃，驱动整个塑料产业的创新与发展。 第一章：塑料助剂概览——多功能添加剂的体系解析 塑料助剂是一个极其广泛的概念，它们并非单一的化学物质，而是多种功能性添加剂的集合。这些添加剂在聚合物加工过程中被少量添加，却能对最终产品的性能产生决定性的影响。本章将对塑料助剂进行系统性的分类，帮助读者构建起对整个助剂体系的初步认知。 改性聚合物基本性能的助剂： 抗氧化剂： 塑料在高温加工或长期使用过程中，容易受到氧气侵蚀，发生降解，导致力学性能下降、变色甚至粉化。抗氧化剂通过捕捉自由基、分解过氧化物等机制，有效延缓这一过程，延长塑料的使用寿命。我们将详细介绍酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂、硫代酯类抗氧化剂等不同种类的作用机理和适用范围。 紫外线稳定剂： 户外使用的塑料制品，如汽车外饰件、户外家具、农业地膜等，长时间暴露在阳光照射下，容易因紫外线引发光氧化降解，导致表面粉化、脆裂、褪色。紫外线稳定剂，如紫外线吸收剂（如苯甲酮类、苯并三唑类）和受阻胺光稳定剂（HALS），能够有效吸收或猝灭紫外线能量，保护聚合物免受光损伤。 热稳定剂： 许多聚合物（如聚氯乙烯PVC）在加工温度下容易发生热降解，释放出酸性物质，进一步催化降解。热稳定剂，特别是针对PVC的稳定剂（如钙锌复合稳定剂、有机锡稳定剂、稀土类稳定剂），能够中和产生的酸，捕捉降解产生的自由基，阻止或延缓热降解的发生，确保材料在加工过程中的稳定性和制品的使用性能。 阻燃剂： 提高塑料的阻燃性能，是许多应用领域（如电子电器、建筑材料、交通运输）的基本要求。阻燃剂通过多种机制抑制燃烧，如气相阻燃（释放不燃气体稀释可燃气体）、凝聚相阻燃（形成炭层隔绝氧气和热量）、冷却作用（吸热降低温度）等。我们将介绍卤系阻燃剂、磷系阻燃剂（有机磷、无机磷）、氮系阻燃剂（如三聚氰胺氰尿酸盐MC）、无机阻燃剂（如氢氧化铝、氢氧化镁）等，并探讨它们在不同聚合物中的应用。 改善加工性能的助剂： 润滑剂： 在聚合物熔融加工过程中，润滑剂能够降低聚合物与金属加工设备（如挤出机螺杆、模具）之间的摩擦，防止粘料，减少剪切力，改善熔体流动性，提高表面光洁度。润滑剂又可分为内润滑剂（降低分子链间摩擦）和外润滑剂（降低聚合物与设备表面摩擦）。常见的润滑剂包括硬脂酸及其金属皂、石蜡、聚乙烯蜡、脂肪酸酰胺等。 增塑剂： 增塑剂主要用于聚合物（尤其是PVC）中，通过降低聚合物分子链间的范德华力，增加链段的活动能力，从而降低聚合物的玻璃化转变温度，提高其柔韧性、延展性和加工流动性。我们将探讨邻苯二甲酸酯类增塑剂（如DEHP, DINP）的优缺点，以及非邻苯类增塑剂（如柠檬酸酯、环氧大豆油、生物基增塑剂）的发展趋势。 加工助剂： 尤其对于PVC等难加工材料，加工助剂能够改善熔体强度、降低熔体粘度、促进熔融，提高熔体挤出速度，改善表面质量。例如，丙烯酸酯类共聚物是常用的PVC加工助剂。 脱模剂： 在塑料制品成型过程中，帮助制品顺利脱离模具，避免粘模，提高生产效率和产品合格率。脱模剂可以是内部添加的（如蜡类、脂肪酸金属皂），也可以是外部喷涂的。 赋予特殊功能的助剂： 抗静电剂： 塑料制品表面容易因摩擦产生静电，吸附灰尘，影响美观，甚至可能引发放电危险。抗静电剂能够降低材料的表面电阻率，使电荷能够迅速散逸。常见的抗静电剂包括离子型表面活性剂、极性高分子等。 发泡剂： 在聚合物中添加发泡剂，在加热或化学反应时产生气体，形成微孔结构，制成泡沫塑料，以减轻重量、提高保温隔热性能、改善缓冲性能。发泡剂可分为物理发泡剂（如丁烷、二氧化碳）和化学发泡剂（如偶氮二甲酰胺ADCA）。 偶联剂： 当需要将两种性质迥异的材料（如聚合物与无机填料）结合时，偶联剂能够起到桥梁作用，改善界面相容性，提高复合材料的力学性能、耐水性等。有机硅偶联剂、钛酸酯偶联剂是常见的偶联剂。 颜料与染料： 为塑料制品赋予丰富多彩的颜色。我们将区分无机颜料（如二氧化钛、氧化铁）和有机颜料（如酞菁类、偶氮类），以及它们在着色性能、耐候性、迁移性等方面的差异。 第二章：助剂的作用机理——微观世界的化学魔法 理解塑料助剂为何能发挥作用，是实现精准选择与应用的关键。本章将深入探讨各类助剂在聚合物体系中的作用机理，从分子层面揭示其“魔法”。 自由基化学在塑料降解与稳定中的作用： 绝大多数塑料的降解过程都与自由基链式反应有关。我们将阐述自由基的产生、增长、终止等过程，以及抗氧化剂和光稳定剂如何通过捕获自由基、分解过氧化物来中断这些链式反应。 界面科学与助剂的协同效应： 偶联剂、填料分散剂等助剂，其作用机制高度依赖于界面化学。我们将探讨表面张力、润湿性、官能团匹配等概念，解释偶联剂如何通过化学键合或物理吸附，实现聚合物与填料之间的良好界面连接。 黏弹性理论与加工助剂的关联： 增塑剂、加工助剂如何改变聚合物的流变学行为？我们将从聚合物链的运动、分子链缠结、分子间作用力等角度，解释这些助剂如何降低熔体粘度，提高熔体强度，从而改善加工性能。 燃烧化学与阻燃剂的协同作用： 阻燃机理复杂多样，涉及气相、凝聚相以及热力学和动力学等多方面因素。我们将分析不同类型阻燃剂（如卤系、磷系、无机阻燃剂）在火焰传播过程中的具体作用，如稀释作用、成炭作用、冷却作用等，并探讨它们如何协同作用以达到最佳阻燃效果。 第三章：助剂的科学选择与应用——从实验室到工业生产的实践指南 理论知识最终需要落地到实际应用。本章将聚焦于塑料助剂的实际选择与应用策略，为读者提供具有指导意义的实践经验。 聚合物类型与助剂的匹配原则： 不同的聚合物（如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、PVC等）具有不同的化学结构、极性、加工温度和稳定性，对助剂的需求也各不相同。我们将分析常见聚合物体系的特点，以及与之匹配的助剂类型和剂量范围。 应用场景与性能要求分析： 汽车零部件、电子电器外壳、医疗器械、包装材料、建筑材料等不同应用场景，对塑料制品的性能要求差异巨大。例如，汽车行业需要耐候性、耐热性、抗冲击性，电子行业则强调阻燃性、绝缘性。我们将结合具体案例，分析如何根据应用场景确定所需的助剂组合。 助剂的协同效应与拮抗效应： 在实际应用中，通常需要多种助剂协同使用，以达到最佳的综合性能。例如，抗氧化剂与紫外线稳定剂的配合使用，可以有效延长户外使用寿命。然而，某些助剂之间可能存在拮抗作用，降低各自的效率，甚至产生负面影响。本章将探讨助剂的复配原则和优化方法。 助剂的用量与经济性考量： 助剂的添加量对产品性能和成本都有重要影响。过量添加可能导致性能下降（如增塑剂过量导致硬度下降）或成本增加，而添加量不足则无法达到预期的效果。我们将讨论如何通过实验和模拟，确定最佳的助剂添加量。 新兴助剂与绿色环保趋势： 随着环保法规的日益严格和消费者对健康安全意识的提高，开发无毒、可降解、环境友好的绿色助剂已成为行业的重要趋势。本章将展望生物基助剂、纳米助剂等新兴助剂的发展前景，以及如何在满足性能需求的同时，实现可持续发展。 第四章：助剂的检测与评估——确保产品质量的科学方法 对塑料助剂进行科学的检测与评估，是确保产品性能稳定、符合标准、满足法规要求的必要环节。 助剂的鉴别与含量分析： 如何准确识别助剂的种类？如何定量分析助剂在塑料中的含量？本章将介绍傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）、高效液相色谱（HPLC）等分析技术在助剂检测中的应用。 助剂对材料性能的影响评估： 通过力学性能测试（拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度）、热性能测试（热变形温度、熔点、玻璃化转变温度）、老化性能测试（热空气老化、氙灯老化、臭氧老化）等，全面评估助剂对塑料制品性能的影响。 助剂迁移与析出的风险评估： 对于食品接触材料、医疗器械等对安全性要求极高的产品，需要评估助剂的迁移和析出风险。我们将介绍相关的测试方法和法规要求，如溶剂浸泡法、顶空分析法等。 阻燃性能的评定标准与方法： 详细介绍UL94、LOI（极限氧指数）、Cone Calorimeter（锥形量热仪）等国际通用的阻燃性能测试标准和方法。 结语 塑料助剂，作为现代高分子材料科学与工程中不可或缺的一环，其重要性不言而喻。它们以微小的添加量，撬动着宏观性能的巨大变革，驱动着塑料产业的不断进步。本书从概览、机理、应用到检测，力图为读者构建起一个全面而深入的塑料助剂知识体系。希望通过对这些“幕后英雄”的深入剖析，能够激发更多对塑料科学感兴趣的读者，在材料的创新之路上，有所启迪，有所收获。理解塑料助剂的奥秘，就是理解塑料材料的无限可能，就是把握未来材料发展的脉搏。

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