第四章 合成材料助剂

4.1 概论4.1.1 助剂 合成材料助剂简称为助剂，指合成材料和产

品（制品）在生产和加工过程中，用以改善生产工艺和提高产品的性能所添加的各种辅助化学品。

大部分的助剂是在加工过程中添加于材料或产品中，因此，助剂也常被称为添加剂或配合剂。

4.1.2 分类（根据功能） 抗老化作用的稳定化

助剂（抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂等）

改善机械性能的助剂（如硫化剂、硫化促进剂、抗冲击剂、偶联剂等）

改善加工性能的助剂（润滑剂、脱模剂、软化剂、塑解剂等）

柔软化和轻质化助剂（发泡剂等）

阻燃添加剂（阻燃剂、烟雾抑制剂等）

改进表面性能和外观的助剂（抗静电剂、防雾滴剂、着色剂等）

4.1.3 助剂在合成材料中的作用 聚丙烯为是一种极易老化的合成树脂 ,纯聚丙烯薄

片在 150℃下只需 0.5h 就脆化，毫无使用价值。但如果在树脂中添加了适量的抗氧剂和稳定剂后 ,在同一温度下就可经受 2000h 的老化考验。这样，就可使聚丙烯成为十分宝贵的通用塑料。

在纤维染整过程中，表面活性剂的添加可以适应各种纤维染整加工工艺的不同要求，因为表面活性剂可以起到洗涤、乳化、润湿、渗透、起泡、匀染、柔软、防水、防油、防静电等的作用。

丁苯橡胶中仅含有 2份硫黄时 ,在 145℃下达到完全硫化的时间长达 600min 左右，如果再加入 1份硫化促进剂 CZ, 完全硫化的时间即可缩短为 40min 。

4.1.4 助剂在应用中需注意的问题 配伍性（相容性和稳定

性） 喷霜、出汗

耐久性 挥发、抽出、迁移

对加工条件的适应性（最主要是耐热性，即要求助剂在加热条件下不分解、不易挥发和升华。另外注意助剂对模具和加工设备的腐蚀作用的影响。）

适应产品的最终用途（不同用途制品对所欲采用助剂的外观、气味、污染性、耐久性、电气性能、热性能、耐候性、毒性等都有一定的要求。）

协同作用和相抗作用

4.2 增塑剂4.2.1 定义 凡添加到聚合物体系中，能使聚合物体

系增加塑性的物质可称之为增塑剂。 凡添加到橡塑材料中能使其玻璃化温度降

低，塑性增加，更易于加工的助剂即为增塑剂。

4.2.2 分类： 相容性 主增塑剂（不仅能进入树

脂分子链的无定型区，也能进入分子链的结晶区） 、辅助增塑剂

作用方式 内增塑剂、外增塑剂 分子量 单体型、聚合物型

应用特性 通用型、特殊型（一些增塑

剂除了增塑作用外，尚有其它功能，如脂肪酸二元酸酯类等，具有良好的低温柔曲性能，称为耐寒增塑剂，而磷酸酯类有阻燃性能，称为阻燃增塑剂。 ）

化学结构

4.2.3 增塑机理 可以从两个方面来考虑： 聚合物分子间作用力 ( 范德华力和氢健 ) 结晶性 例：邻苯二甲酸二丁酯

+ －

－ ＋

+ －

－ ＋

＋ － + －

－ ＋

4.2.4 理想增塑剂的要求

1 、增塑剂和聚合物 有良好的相溶性2、塑化效率高3、低挥发性4、耐寒性好5、耐老化性好6、耐久性好7、电结缘性好

8、具有难燃性能9、要求尽可能是无色、无臭、 无味、无毒10、耐霉菌性好11、配置增塑剂糊的黏度稳定性好12、良好耐化学药品和耐污染性好13、价格低廉

4.2.5 增塑剂结构与性能的关系 结构上相似 极性部分的酯型结构酯基化学性质稳定、相容性好环氧基耐热性好 非极性部分的亚甲基链和

烷基随着直链烷基炭原子数增加，耐寒性、耐挥发性提高，但相容性和塑化效率下降。

相同炭原子数时，支链比直链的塑化效率、耐寒性、耐老化性和耐挥发性下降。 非极性部分和极性部分比

例 分子量大小300 － 500 标准分子量范围

4.2.6 增塑剂主要品种 苯二甲酸酯类增塑剂是最重要且产量和用量最大的种类，

约占增塑剂总量的 80% ～ 85% ，与其他增塑剂相比，这类增塑剂具有相溶性好且适用性广，化学性质稳定，生产工艺简单，原料易得且成本较低的优点。属通用增塑剂，常被用做主增塑剂。

特点：色泽浅、毒性低、电性能好、发挥性小、气味少、耐低

温等特点。

（ 1） 邻苯二甲酸酯类 主要品种包括：

邻苯二甲酸酯二辛酯 （ DOP ） 邻苯二甲酸酯丁基苄基酯 （ BBP ）邻苯二甲酸酯二丁酯 （ DBP ） 邻苯二甲酸酯二异葵酯 (DIDP)邻苯二甲酸酯二庚酯 （ DHP ） 邻苯二甲酸酯二异壬酯 （ DINP ）

（ 2 ）脂肪酸酯类 特点：多用低温增塑剂 . 它与聚氯乙烯的相容性较差，

故只能用做耐寒的副增塑剂，与邻苯二甲酸酯类并用。

主要品种： 己二酸二辛酯 (DOA) 葵二酸二丁酯（ DBS ） 壬二酸二辛酯（ DOZ ） 葵二酸二辛酯（ DOS ）

用途： DOA 的耐寒性和塑化效率优于 DOP 可赋予制品优良的低温柔软性，并具有一定

的光热稳定性和耐水性。 DOA 无毒，可用于食品包装材料。 DOA 多作为主增塑剂用于耐寒的农业用薄膜、电线、薄板、人造革、户外用水管和冷冻食品的包装薄膜。

（ 3 ）多元醇酯类：

主要是指由二元醇、三元醇、四元醇与饱和脂肪酸或苯酸所生成的酯类。

按化学结构可分为： ① 二元醇脂肪酸酯：具有优良的低温性能。 ② 双季戊四醇酯：具有优良的耐热、耐老化和耐

抽出性能。 ③ 二元醇（或多缩二元醇）苯甲酸酯，具有良好

的抗污染性能。 ④ 甘油三乙酸酯，无毒性。

（ 4 ）磷酸酯类 它与大多数树脂都有良好的相容性并且有显著的阻燃性作用，

即是增塑剂，又是阻燃剂，而且其挥发性较低，耐久性较好，但有毒且价格较贵。

按化学结构分四类： 磷酸三烷基酯 磷酸三芳基酯 磷酸烷基芳基酯 含氯磷酸酯 特点：芳香族磷酸酯的低温性能差，而脂肪族磷酸酯的低温

性能好，但热稳定性较差，而抽出性不如芳香族磷酸酯。

主要品种： 磷酸三苯甲酯（ TCP ） 磷酸三苯酯（ TPP ） 磷酸三丁酯（ TBP 、 磷酸三辛酯（ TOP ） 磷酸二苯一辛酯（ DPOP ） 生产方法有两种： ①热法（ POCl3法），脂肪醇和三氯氧磷在低温液相进行酯化，用铝、镁、钛或锡的氧化物作为催化剂。

②冷法（ PCl3法），苯酚或烷基酚与三氯化磷于低温下酯化。其中冷却的生产成本更低。

例：磷酸三（ 2- 乙基己）酯（ OP ）生产工艺流程。   四氯化钛 氮气 三氯氧磷 ↘ ↓ ↓ 酯化 → 减压酯化 → 置换 → 冷却 2- 乙基己酯 ↗ ↓ 氯化氢

减压蒸馏 ← 水洗 ← 中和 ← 分解催化剂 ← 氯化钠 成品

（ 5 ）环氧化物类 它主要是含三元环氧基的化合物，主要添加于 PVC

材料中，它既能吸收 PVC 在分解时放出的氯化氧，又能与 PVC 相容，所以它是增塑剂又是稳定剂，若于金属盐稳定性同时使用，则其稳定作用更加突出。

特点：耐候性 . 耐寒性较好，毒性较小，但耐挥发、耐溶剂、抽出性等较差，除环氧化油以外的其它环氧增塑剂的抗迁移性较差。

常用三类： 环氧化油，环氧脂肪酸单酯 环氧四氢邻苯二甲酸酯

（ 6 ）聚酯类

主要指分子量在 800~8000之间的饱和二元酸与二元醇的缩聚产物，按所用的饱和二元酸又分为戊二酸类、已二酸类、壬二酸类等。

特点：一般塑化效率都较低，黏度大，加工性和低温性都不好，但挥发性低，迁移性小，耐油和耐肥皂水抽出，因此是很好的耐久性增塑剂。

通常需要同邻苯二甲酸、酯类主增塑剂并用。

（ 7 ）其它增塑剂

除了上述之外，常用还有含氯化合物类、石油酯类、柠檬酸类、偏苯三酸酯类等。

4.2.7 增塑剂中微量杂质对性能的影响 水分 降低储存稳定性，增

加酸值

酸分 热稳定性差

重金属和无机物 促进增塑剂氧化分解，

降低体积电阻率

着色物质

低沸组分 产生臭味，降低体积

电阻值

4.2.8 增塑剂选择

一般从增塑剂的性能和市场情况（包括商品质量、供求情况、价格）以及制品的性能要求等综合方面来考虑。

增塑剂 适用场所 不适用场所邻苯二甲酸二辛

酯（ DOP ）

通用目的配料要求电性能用的配料供接触食品用的配料

温度很高或很低防火要求高

邻苯二甲酸二异辛酯（ DIOP ）

要求比 DOP 价格低来取代 DOP

温度很高或很低防火要求高电性能，耐热性及塑化要求低于

DOP邻苯二甲酸二丁

酯（ DOS）

要求高柔韧性和高相容性

温度很高或很低防火要求高电性能，耐热性及塑化要求低

葵二酸二辛酯 挥发度比 DBS好DBS应用的配料用于低温电缆

价廉产品要求阻燃性

环氧化油及其酯类

与高分子量增塑剂同，但抗萃取性能要求略低低温性较好要求稳定性很高适宜的加工性能

温度很低

氯化石蜡 价格低的配料要求阻燃性好的配料

做主增塑剂

例如，汽车内装饰材料用的人造革，主要性能要求是优良的不起雾性，因而要采用挥发性极低而不产生雾的增塑剂，如邻苯二甲酸二异葵酯、偏苯三酸酯、聚酯来代替邻苯二甲酸二辛酯（ DOP）。冬季温度较低时，车内装饰材料要有良好的低温柔曲性，并且还要有较长的使用寿命，耐紫外线稳定性和耐燃性，因此还要使用部分磷酸酯增塑剂或三氧化二锑来达到阻燃要求。防止紫外线辐射最经济的办法是加入足够的颜料，使用少量已二酸酯或葵二酸酯类增塑剂还可以改善耐低温性能。

PVC 塑料作为食品包装材料、冰箱密封垫、人造革制品时，就要选用无毒和耐久性好的聚酯、环氧大豆油、柠檬酸三丁酯等，但后者的价格较贵，影响了其使用价值。在选择增塑剂时。价格因素往往是关键性条件，因此价格和性能之间的综合评价就显得很重要。

当塑化物制品在某些方面需要更为突出的性能要求时，往往可以在 DOP 的基础上组成新配方。例如，在普通的农用薄膜中，用 100份 PVC，需加入 DOP50份、稳定剂 2份、润滑剂 2.5份，如果要使薄膜具有更好的耐热耐光稳定性和阻燃性，则从增塑剂角度作以下调整：

⑴加入部分环氧大豆油以取代部分 DOP ，使薄膜具有更好的热 - 光稳定性；

⑵加人适量磷酸三甲苯酯 (TCP)取代部分 DOP 来提高阻燃性 ;

⑶加入 TCP ，制品的耐寒性会有所下降、为了弥补这个缺陷，可以加入少量环氧油酸丁酯或直链邻苯二甲酸酯。

4.2.10 增塑剂生产工艺实例 邻苯二甲酸酯的生产工艺 主反应：

co

coo + ROH

COOR

COOH

COOR

COOH+ ROH

COOR

COOR+ H2O

H2SO4

副反应：

中和：

ROH + H2SO4 RHSO4 + H2O

RHSO4 + ROH R2SO4 + H2O

2ROH ROR + H2O

RHSO4 +Na2CO3 RNaSO4 + NaHCO3

RNaSO4 + Na2CO3 + H2O ROH + Na2SO4 + NaHCO3

COORCOOH

+ Na2CO3 COORCOONa

+ NaHCO3

4.3 阻燃剂

1 分类： 2 基本要求： 按组成分类：有机阻燃剂、无机阻燃剂

按使用方法分类：添加型、反应型

不损害材料物理机械性能

分解温度要与聚合物热分解温度相适应

要具有耐久性 具有耐候性 价格低廉

3 聚合物燃烧过程热

液体 固体气体

熔化、蒸发分解

氧化分解

自燃

蒸发

燃烧热

可燃物受热燃烧过程 可燃物燃烧时温度随时间的变化情况

凝聚相机理：阻止可燃物热分解及释放可燃性气体

气相机理：阻止可燃物释放的可燃性气体的燃烧

中断热交换机理：阻止反应热向可燃物反馈

4 阻燃机理

物理、化学方法切断燃烧循环过程

（ 1 ）脱水作用，使有机物炭化； 有机磷——磷酸——偏磷酸——聚偏磷酸

磷酸盐浸渍纤维素 脱水 /交联 炭化

C6H10O5 n 6nC + 5nH2O

（ 2 ）阻燃剂分解形成不挥发保护膜 像卤化磷、硼酸－硼砂混合物

卤化磷（ R4PX ）——膦（ R3P ）＋烷基卤化物（ RX ）

热分解

膦氧化物（ R3PO ） 聚磷酸盐氧化 分解

（ 3 ）切断自由基连锁反应过程

RH R + H

H + O2 HO + O

O + H2 HO + H

RH + HO R + H2O

RH + O R + HO

R + O2 R1CHO + HO

R1CHO + HO CO + H2O + R1

CO + HO CO2 + H

主要放热反应

CO CO2+ +OH H

切断

自由基扩增 ( 一个形成两个）

HO + HX X + H2O

X + RH HX + R

（ 4 ）氧化锑与含卤阻燃剂协同作用

高沸点、难挥发在液、固相中促进聚合物－阻燃剂体系脱卤化氢，促进聚合物表面炭化。

Sb2O3 +6RCI 2SbCI3 + 3R2O

（ 5 ）分散燃烧热、稀释可燃性物质

3 2 3 22 ( ) 3Al OH Al O H O

2 2( )Mg OH MgO H O 吸热反应

5 阻燃新技术（ 1 ）结炭技术（炭层传热差）1mm 厚炭层 743℃ 高温

方法： 涂料：季戊四醇、聚磷酸铵、三聚氰胺 结构材料：与难燃材料共混。 聚苯醚与高抗冲聚苯乙烯共混

（ 2 ）消烟技术 三氧化钼、八钼酸铵

（ 3 ）微胶囊化技术

（ 4 ）微粒化（分散均匀、 提高阻燃效果）

红磷

减少迁移、提高阻燃效果、改善稳定性

7 阻燃剂的应用PS 制品 份 PS 制品 份PS 790 ( 辛基硫代乙醇酸）二丁基锡（稳定剂） 15

PVC 150 三（ 2 ， 3 二氯丙基）磷酸酯（阻燃剂）

155

Sb2O3 200

PVC 制品 份 PVC 制品 份PVC 树脂 100 稳定剂 3

DOP 38 试样的可燃性 自熄磷酸三甲苯酯 14

8 工艺实例 十溴二苯醚 分子量： 959 熔点： 304-309℃ 含溴量： 83.3 ％ 不溶于所有溶剂 热稳定性好

多溴代二苯醚

四溴双酚 A

六溴环十二烷

工艺路线：（ 1 ）溶剂法 （ 2 ）过量溴化法

O + 10Br2 O

Br Br

Br

Br Br

Br Br

Br

BrBr

+ 10HBr

溴催化剂溴化 蒸馏溴 中和 过滤 干燥

二苯醚

HBr

NaOH 水溶液

十溴二苯醚

4.4 材料老化

加拿大 2010 年冬奥会体育场穹顶老化坍塌

老化定义：高分子材料在加工、储存、使用过程中由于受到外界多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。

原因：　内因：聚合物自身的结构状态及加工时引入的杂质外因：热、光、力、辐射、化学介质、霉和空气中氧

及臭氧的作用而发生氧化、降解及交联反应，破坏了原有的化学结构所致。其中最主要的是氧、光和热。

高聚物 热降解 氧化降解 光降解 臭氧降解 水解 吸水率， %PEPPPS

PMMAPVC

聚四氟乙烯涤纶

尼龙 -66ABS 树脂

高中中中低高中中中

低低中高低高高低低

低（发脆）低（发脆）低（变色）

高低（变色）

高中（变色）低（发脆）低（变色）

高高高高高高高高高

高高高高高高中中高

＜ 0.01＜ 0.01

0.03-0.100.1-0.4

0.04＜ 0.01

0.021.5

0.2-0.45

某些高聚物对各种因素影响的抵抗能力情况

1 抗氧剂（防老剂）㈠定义：保护材料免受或延迟氧化的助剂。㈡分类：① 抗氧机理主抗氧剂（链终止型）和辅助抗氧剂（预防型抗氧

剂）② 化学结构胺类、酚类、含硫、含磷化合物、有机金属盐③ 用途塑料用抗氧剂、橡胶用防老剂、食品抗氧剂④ 分子量低分子量、高分子量抗氧剂

㈢氧化－抗氧化机理

氧化三种形式：分子型氧化、链式氧化、热分解产物氧化

高压聚乙烯室温即发生严重的老化，但如隔绝空气，升温到 290℃以上才出现分解。

热老化实质是热氧老化

链式氧化

链引发链引发 RHR ＋ H RH＋ O2R ＋ HOO

链增长链增长 R ＋ O2ROO

ROO ＋ RH ROOH＋ R

ROOH RO ＋ HO

RO ＋ RH ROH＋ R

HO ＋ RH H2O ＋ R 链终止链终止

从反应机理对抗氧剂分类 :

　　链终止型抗氧剂——主抗氧剂

预防型抗氧剂——辅助抗氧剂 自由基捕获型（如醌类）

电子给予体型（变价金属盐）

氢给予型

R ＋ AH RH ＋ A

ROO ＋ AH ROOH ＋ A

ROO ＋ RH ROOH ＋ R

k1

k2

k3

(C6H5)2NH ＋　 ROO• ROOH　＋ (C6H5)2N•

(C6H5)2N• ＋　 ROO• (C6H5)2NNOOR

C(CH3)3

C(CH3)3

CH3 －　　－ OH ＋　 ROO•

C(CH3)3

C(CH3)3

CH3 －　　－ O• ＋　 ROOH

C(CH3)3

C(CH3)3

CH3 －　　－ O• ＋　 ROO•

C(CH3)3

C(CH3)3

CH3 －　　－ OR ＋　 O2

氢给予型 ( 含有活泼氢的仲芳胺、受阻酚类 )

　　常见的胺类抗氧剂：

　　注意：胺类抗氧剂抗氧能力强，但有颜色，主要用于深色塑料和橡胶制品。　　常见的酚类抗氧剂：

－ NH－

－ NH－

－ NH－

－ N’H－N,N- 二苯基对苯胺 N- 苯基 -N’- 环已烷对苯胺

（抗氧剂 H ） （抗氧剂 4010 ）

－ NH－

－ NH－

－ NH－苯基 -β-萘胺

（抗氧剂 D ）N,N- 二 -β-萘基对苯胺胺

（抗氧剂 DNP ）

CH3

C(CH3)3(CH3)3 C

OH

CH2CH2COOC18H37

C(CH3)3(CH3)3 C

OH

2.6- 二叔丁基 -4- 甲酚（抗氧剂 264 ）

3 （ 3.5- 二叔丁基 -4-羟基苯基）丙酸十八酯 （抗氧剂 1076 ）

　　注意：酚类抗氧剂没有胺类强，但色浅或无色、无毒，因此广泛用于浅色制品和食品材料。

CH3

CH2(CH3)3 C

OH

2.2‘-亚甲基双（ 4- 甲基 -6-叔丁基苯酚）（抗氧剂 2264 ）

CH3

C(CH3)3

OH

C(CH3)3

C(CH3)3

HO －　　－ CH2CH2C － O －CH2 O

C

4

四［ 3- （ 3.5- 二叔丁基 -4-羟基苯基）丙酸］季戊四醇酯（抗氧剂 1010 ）

　　

　　作用：将过氧化物分解成稳定化合物而抑制自由基的生成，减缓氧化降解。　　实例：

　　常见辅助型抗氧剂

辅助抗氧剂（预防型抗氧剂）

有机亚磷酸酯类硫代丙酸酯类

ROOH　＋　 P(OR’)3　　　 ROH　＋　 O＝ P(OR’)3

P(O －　　－ C9H19)3－ O － P － O－ O

CH2CHC4H9

C2H5CH2CH2COOC12H25

S

CH2CH2COOC12H25

CH2CH2COOC18H37

S

CH2CH2COOC18H37

亚磷酸三（壬基苯基酯）（抗氧剂 TNP ）

亚磷酸二苯 -辛酯（抗氧剂 ODP ）

硫代二丙酸二月桂酯（抗氧剂 DLTP ）

硫代二丙酸双十八酯（抗氧剂 DSTP ）

㈣ 抗氧剂选用原则 基本要求

溶解性（相容性） 挥发性 稳定性 变色和污染性 物理性能

考虑因素

抗氧剂用量与配合

㈤ 抗氧剂生产实例 防老剂 4010 NA

防老剂 4010NA是当前最好的品种之一。具有优越的热、氧、光老化的防护效能，对曲挠尤其对臭氧龟裂的防护特别好；并能抑制铜、锰等有害金属的催化老化。 4010NA的全面性能优于 4010 。在抗氧剂中 4010NA的喷霜性为最小，但污染性较大。与两倍的防老剂 AW并用，在加入 1%-2%的微晶蜡对制品的臭氧老化有特别好的防护。但该品在酸性水溶液中有较大的溶解性和挥发性，使用时必须考虑。

最普遍的制备方法是还原烃化法

NH

CH3 CH3

O

+

H2/cat/150℃ /6MPa

NH

NH

CH3

CH3

2 热稳定剂 PVC在 100-120℃ 脱氯化氢， 200℃ 以上脱除更快。

240℃ 下的热分解产物为 96.3% 是氯化氢， 2.7% 是苯， 0.1% 的甲苯， 0.9% 是其他烃类产物。

~CH＝ CH － CH＝ CH － CH＝ CH~　＋　 3HCl

~CH2 － CH － CH2 － CH － CH2 －CH~ Cl Cl Cl

㈠要求：① 能捕捉 PVC在降解时放出的氯化氢。② 能与 PVC 中游离基起反应，与 PVC 降解时

产生的共轭双键结构起加成作用。③能防止氧化，及钝化具有催化作用的金属氯

化物。④能稳定 PVC 中不稳定的氯原子。

㈡分类 铅类稳定剂 三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅、盐基

性亚硫酸铅等； 金属皂类稳定剂 金属皂类稳定剂是指：钡、镉、锌、钙、铅、镁、铝等高级脂肪酸的盐类，常用的为前四种即钡、镉、锌、钙的硬脂酸盐、月桂酸盐、蓖麻油酸盐。

有机锡类稳定剂 有机锡稳定剂在国外用量占全部稳定剂用量

的 10 ％，主要用在食品包装膜和其他透明PVC 制品上。这类稳定剂大部分是液体，少数为固体，可单独用，也可和抗氧剂或钡 镉皂类并用。含硫的有机锡与铅类稳定剂易发生污染，应避免并用。

液体复合型热稳定剂 液体钡－镉稳定剂、液体钡－镉－锌稳定剂、

液体钙－锌稳定剂等，有时还在复合体系中加入抗氧剂、有机亚磷酸酯、多元醇、环氧大豆油作为螯合剂或辅助稳定剂。

液体复合型稳定剂与树脂相容性好、透明性好、不易析出，用量少，使用方便。

4.5 发泡剂

概述 发泡剂 是一类能使处于一定粘度范围内的液态或塑

性状态的橡胶、塑料形成微孔结构的助剂。

发泡方法： 机械发泡

Polyester foamPhenolic foam

Phenolic foam

物理发泡

物理状态的变化

化学发泡

Bread (yeast foam)

Urethane foam

发泡剂分类： 气孔产生方式：

物理发泡剂

化学发泡剂

惰性气体

低沸点液体

固态空心球

无机

有机

泡沫塑料成型和定型 泡沫塑料特点： 质量轻、隔音、隔热等

三阶段

气泡核形成 气泡膨胀 泡沫稳定

合格产品

影响气泡膨胀的因素 影响熔体中气泡膨胀的因素很多，归纳起来可分为

两大类：一类属于原材料规格、品种、性能以及用量的影响，以及发泡剂在熔体中的浓度、溶解度、扩散系数、熔体的粘弹性能、气液之间的界面张力等，它们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；另一类属于加工工艺参数的影响，如压力、温度、剪切速率等。这一类参数对气泡膨胀的热动力有着强烈的影响。它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。因此，在实际生产中，当原材料的配方和成型设备确定后，制定适宜的成型工艺条件是一个关键。

气泡稳定和固化 气液共存体系，多数是不稳定的。已经形成的气泡可以继续膨胀，也可能合并，塌陷或破裂。

气泡稳定

提高熔体粘弹性——交联

控制膨胀速度——发泡助剂

兼顾泡壁应力松弛时间

适时固化 热固性

热塑性

物理发泡剂应具备的性质

绿色

理想化学发泡剂性能

抗静电剂

产生静电的条件 摩擦

绝缘（大电阻）

＋毛皮－法兰绒－玻璃－丝绸－毛－金属－橡胶－琥珀－胶木－

体相电阻、表面电阻、空气

消除静电方法 在塑料加工过程中使用导电装置消除静电。 增加塑料制品加工和使用环境中的空气湿度。 通过接枝共聚改变聚合物结构，使其带有较多的极性基团或离子化基团，降低电阻率，增加导电性。

用强氧化剂氧化塑料制品表面，或用电晕放电处理其表面，增加导电性。

向塑料中添加导电性填料如金属粉等。 使用抗静电剂。

抗静电剂消除静电的方式 抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性，

形成一个单分子的导电膜。 离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度，从而增加导电性。

介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙之间的介电性。

增加制品表面的平滑性，降低其摩擦系数。介电强度（ dielectric strength）是指单位厚度的绝缘材料在击穿之前能够承受的最高电压，即电场强度最大值，单位 kV/mm 。

包括塑料。

分类（使用方法） 外用抗静电剂刷涂、喷涂或浸涂见效快，适用面广但容易因摩擦、洗涤而脱失 内用抗静电剂

抗静电剂多是表面活性剂 （阴离子、阳离子、两性离子、非离子）

①阴离子型，属于此类型的主要包括硫酸衍生物、磷酸衍生物以及高相对分子质量的聚丙烯酸盐、聚苯乙烯磺酸、马来酸酐与其他不饱和单体的共聚物，这类抗静电剂耐热性、抗静电效果等均较好，但不适宜添加到透明制品中。

②阳离子型，属于此类型的主要有季铵盐、烷基咪唑啉和胺盐等，其中以季铵盐最重要，但有较大毒性。它们抗静电性能优良，对塑料有较强的附着力，但耐热性差，易受热分解，更适宜于外涂型抗静电用途。

③两性离子型，这种类型主要包括季铵内盐、两性烷基咪唑啉盐和烷基氨基酸等。在一定条件下可具有阴离子和阳离子抗静电剂的双重作用，同时也可以和其他阴离子或阳离子配合使用。两性离子型抗静电剂耐热性好，与塑料附着力也较强，抗静电效果良好。

④非离子型，非离子型抗静电剂的主要品种有多元醇和多元醇酯、醇或烷基酚的环氧乙烷加合物等。它们的抗静电效果较差，用量较大，但热和化学稳定性好，主要作为内加型抗静电剂使用。

抗静电剂 P 生产工艺

烷基磷酸酯二乙醇铵盐