助劑是指在高分子材料的加工和應(yīng)用過程中,為了改善其加工性能、應(yīng)用性能或賦予其特定的功能而添加的化學(xué)物質(zhì)。這些助劑的種類繁多,根據(jù)其作用和功能可以分為以下幾類。
1、塑化劑
塑化劑是一種能夠增加聚合物分子鏈的移動性、降低聚合物分子鏈的結(jié)晶性的助劑,其作用是使高分子材料變得更加柔軟,易于加工。塑化劑的種類很多,常見的有鄰苯二甲酸酯、磷酸酯類等,前者是應(yīng)用最廣泛的塑化劑之一,具有良好的塑化效果,但也存在問題,如對人體健康和環(huán)境有潛在危害。后者則具有更好的熱穩(wěn)定性和耐候性,但價格相對較高。
2、熱穩(wěn)定劑
熱穩(wěn)定劑的主要作用是防止聚合物在加工和應(yīng)用過程中發(fā)生熱降解,延長高分子材料的使用壽命。熱穩(wěn)定劑的種類很多,常見的有鉛鹽類、有機錫類,前者是應(yīng)用最廣泛的熱穩(wěn)定劑之一,具有良好的熱穩(wěn)定性和加工性能。后者則具有更好的熱穩(wěn)定性和耐候性,但價格相對較高。
3、抗氧劑
抗氧劑的主要作用是捕獲聚合物氧化降解中產(chǎn)生的活性自由基,中斷鏈式降解反應(yīng),從而保護高分子材料不繼續(xù)發(fā)生氧化降解反應(yīng)。抗氧劑的種類很多,常見的有受阻酚類、亞磷酸酯類等,前者是應(yīng)用最廣泛的抗氧劑之一,具有良好的抗氧化性能。后者則具有更好的協(xié)同作用和耐候性,但價格相對較高。
4、光穩(wěn)定劑
光穩(wěn)定劑的主要作用是抑制或減緩高分子材料在光照條件下發(fā)生降解,延長高分子材料的使用壽命。光穩(wěn)定劑的種類很多,常見的有受阻胺類、紫外線吸收劑等,前者是應(yīng)用最廣泛的光穩(wěn)定劑之一,具有良好的光穩(wěn)定性能。后者具有更好的紫外線吸收性能,但價格相對較高。
5、阻燃劑
阻燃劑的主要作用是使高分子材料具有難燃性或自熄性,從而提高高分子材料的防火性能。阻燃劑的種類很多,常見的有溴系、磷系、氮系等。溴系阻燃劑是應(yīng)用最廣泛的阻燃劑之一,常與銻阻燃劑復(fù)配使用。磷系阻燃劑具有較好的環(huán)保性能和低毒性,但價格相對較高。氮系阻燃劑則具有更好的環(huán)保性和低毒性,常與磷系阻燃劑復(fù)配使用。
6、交聯(lián)劑
交聯(lián)劑的主要作用是使線性高分子材料形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),常見過氧化物、硅烷等。前者是應(yīng)用最廣泛的交聯(lián)劑之一,具有良好的交聯(lián)效果,后者則具有更好的耐候性和環(huán)保性能,但價格相對較高。
7、發(fā)泡劑
發(fā)泡劑的主要作用是在加工過程中產(chǎn)生氣體,使高分子材料形成多孔結(jié)構(gòu),從而降低高分子材料的密度,提高其保溫隔熱性能。發(fā)泡劑的種類很多,常見的有物理發(fā)泡劑、化學(xué)發(fā)泡劑等。物理發(fā)泡劑是應(yīng)用最廣泛的發(fā)泡劑之一,它們具有良好的發(fā)泡效果。化學(xué)發(fā)泡劑則具有更好的發(fā)泡效率和穩(wěn)定性,但價格相對較高。
8、抗靜電劑
抗靜電劑的主要作用是降低高分子材料的表面電阻,減少靜電積累,避免高分子材料在使用過程中產(chǎn)生靜電危害??轨o電劑的種類很多,常見的有離子型、非離子型等。離子型抗靜電劑是應(yīng)用最廣泛的抗靜電劑之一,非離子型抗靜電劑則具有更好的穩(wěn)定性和相容性,但價格相對較高。
9、偶聯(lián)劑
偶聯(lián)劑的主要作用是改善高分子材料與填料之間的界面性能,提高高分子材料的物理性能和化學(xué)性能。偶聯(lián)劑的種類很多,常見的有硅烷類、鈦酸酯類等。硅烷類偶聯(lián)劑是應(yīng)用最廣泛的偶聯(lián)劑之一,具有良好的偶聯(lián)效果,鈦酸酯類偶聯(lián)劑則具有更好的耐水性和耐候性,但價格相對較高。
10、分散劑
分散劑的主要作用是促進填料在高分子材料中的均勻分散。分散劑的種類很多,常見的有陰離子型、陽離子型等。陰離子型分散劑是應(yīng)用最廣泛的分散劑之一,具有良好的分散效果,陽離子型分散劑則具有更好的穩(wěn)定性和相容性,但價格相對較高。
11、增強劑
增強劑的主要作用是提高高分子材料的強度和剛性,種類很多,常見的有玻璃纖維、碳纖維等。玻璃纖維是應(yīng)用最廣泛的增強劑之一,它們具有良好的增強效果,碳纖維則具有更好的強度和剛性,但價格相對較高。
12、防霉劑
防霉劑的主要作用是防止高分子材料在使用過程中發(fā)生霉變,從而延長高分子材料的使用壽命。防霉劑的種類很多,常見的有苯甲酸鈉、水楊酸鈉等。苯甲酸鈉是應(yīng)用最廣泛的防霉劑之一,它們具有良好的防霉效果,水楊酸鈉則具有更好的安全性和環(huán)保性能,但價格相對較高。
13、抗輻射劑
抗輻射劑的主要作用是減少高分子材料在輻射環(huán)境下的性能損失,從而提高高分子材料的使用壽命??馆椛鋭┑姆N類很多,常見的有碳化硅、氧化鋁等。碳化硅是應(yīng)用最廣泛的抗輻射劑之一,具有良好的抗輻射性能,氧化鋁則具有更好的耐候性和穩(wěn)定性,但價格相對較高。
14、導(dǎo)電助劑
導(dǎo)電助劑的主要作用是賦予高分子材料導(dǎo)電性能,種類很多,常見的有碳納米管、石墨烯、金屬粉體等。碳納米管是應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)電助劑之一,它們具有良好的導(dǎo)電性能,石墨烯則具有更好的導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性,但價格相對較高。金屬粉體則具有更好的導(dǎo)電性能和成本效益,但也存在一些問題,如對人體健康和環(huán)境有潛在危害。
15、磁性助劑
磁性助劑的主要作用是使高分子材料具有磁性,鐵粉是應(yīng)用最廣泛的磁性助劑之一,具有良好的磁性。
高分子材料所用助劑,種類繁多,作用和功能不同。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)高分子材料的性能要求和加工工藝,選擇合適的助劑,并嚴格控制助劑的添加量和使用方法,以確保高分子材料的質(zhì)量和性能。