助剂化学及工艺学-1.绪论

助剂化学及工艺学AdditivechemistryandTechnology任课教师：教材助剂化学及工艺学（第1版）冯亚青王利军陈立功刘东志合编，化学工业出版社，1997年。22020/2/15助剂化学及工艺学参考书目《高分子合成用助剂》徐溢编，2002-3第1版,化学工业出版社,ISBN:7502534288《工业助剂及其复配技术》邱文革编，2009-8第1版，化学工业出版社,ISBN:7122056406《功能助剂：塑料、涂料、胶黏剂》夏晓明编，2005-1第1版,化学工业出版社,ISBN：9787502549084《合成材料添加剂化学》辛忠编，2005-8第1版，化学工业出版社，ISBN:7502573445《塑料助剂与配方设计技术》于文杰编，2010-7第3版，化学工业出版社32020/2/15助剂化学及工艺学课程知识体系绪论第一章增塑剂第二章抗氧剂第三章热稳定剂第四章光稳定剂第五章阻燃剂第六章交联剂42020/2/15助剂化学及工艺学第七章偶联剂第八章发泡剂及消泡剂第九章乳化剂第十章防腐剂及防锈剂第十一章流变性改进52020/2/15助剂化学及工艺学TheworldofAdditive62020/2/15助剂化学及工艺学神奇的消散式喷雾剂72020/2/15助剂化学及工艺学2008年中国奶制品污染事件三聚氰胺事件起因是很多食用三鹿集团生产的奶粉的婴儿被发现患有肾结石，随后在其奶粉中被发现化工原料三聚氰胺。根据公布数字，截至2008年9月21日，因使用婴幼儿奶粉而接受门诊治疗咨询且已康复的婴幼儿累计39,965人，死亡4人2012年7月5日，联合国负责制定食品安全标准的国际食品法典委员会为牛奶中三聚氰胺含量设定了新标准，以后每公斤液态牛奶中三聚氰胺含量不得超过0.15毫克。苏丹红事件：TheworldofAdditive82020/2/15助剂化学及工艺学第一章绪论助剂的概念及应用1助剂的特点2助剂的分类3助剂的选用标准4助剂工业的国内外状况及发展动态5第一章绪论92020/2/15助剂化学及工艺学添加剂无所不在添加剂安全？哪些添加剂？添加剂如何使用1.1助剂的概念及应用助剂又称添加剂102020/2/15助剂化学及工艺学食品添加剂1.1助剂的概念及应用广义上，助剂是泛指某些材料和产品在生产和加工过程中为改进生产工艺和产品性能而加入的辅助物质。狭义上，助剂是指那些为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散在材料中，对材料结构无明显影响的少量化学物质。关键点：改进性能、工艺112020/2/15助剂化学及工艺学定义1.1助剂的概念及应用塑料、纤维、橡胶三大合成材料的制造加工。石油炼制、纺织、农药、医药、涂料、造纸、食品、皮革、化妆品等行业。122020/2/15助剂化学及工艺学“工业味精”1.2助剂的特点小批量、多品种相对其它工业产品的生产规模来讲，助剂行业仍属小批量生产。种类繁多，型号命名复杂，难以统计。10万t/a添加量不一Ppm：食品添加剂%，‰：抗氧化剂、偶联剂200%：填充剂、补强剂132020/2/15助剂化学及工艺学1.2助剂的特点类型不一液态、粉末/小分子、高分子/无机、有机多种助剂复配使用达到理想性能、多种功能性，多种助剂混合使用。（如塑料制品：增塑剂、交联剂、润滑剂、防静电剂、固化剂）142020/2/15助剂化学及工艺学1.3助剂的分类按应用对象分类152020/2/15助剂化学及工艺学助剂高分子材料助剂塑料用助剂纤维用助剂橡胶用助剂纺织染整助剂织物纤维前处理剂印染和染料加工助剂织物后整理助剂石油工业用助剂原油开采和处理添加剂石油产品添加剂食品工业用添加剂增塑剂、发泡剂、热稳定剂等抗静电剂、阻燃剂等硫化剂、固化剂、填充剂等净洗剂、漂白剂、渗透剂等消泡剂、匀染剂、还原剂等柔软整理剂、抗静电整理等钻浆添加剂、原油处理添加剂等润滑油、分散机、粘度添加剂等防腐剂、香味剂、抗氧剂等助剂合成助剂加工助剂按使用范围分类162020/2/15助剂化学及工艺学1.3助剂的分类催化剂，乳化剂，引发剂等脱模剂、稳定剂、固化剂等1.3助剂的分类作用功能助剂类型稳定化助剂抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂、防腐剂、防锈剂改善机械性能助剂硫化剂、硫化促进剂、防焦剂、偶联剂、交联剂、补强剂、填充剂、抗冲击剂改善加工性能助剂润滑添加剂、脱模剂、塑解剂、软化剂、消泡剂、匀染剂、粘合剂、交联剂、增稠剂、促染剂、防染剂、乳化剂、分散剂、助溶剂柔软化和轻质化助剂增塑剂、发泡剂、柔软剂改进表面性能和外观的助剂润滑剂、抗静电剂、防雾滴剂、着色剂、固色剂、增白剂、光亮剂、防粘连剂、滑爽剂、净洗剂、渗透剂、漂白助剂、乳化剂、分散剂难燃性助剂阻燃剂、不燃剂填充剂提高强度、硬度助剂填充剂、增强剂、补强剂、交联剂、偶联剂改变味觉助剂调味剂、酸味剂、鲜味剂、品种改良剂改进流动和流变性能助剂降凝剂、粘度指数改进剂、流平剂、增稠剂、流变剂按作用功能分类182020/2/15助剂化学及工艺学环保性耐久性1.4助剂的选用标准助剂混合使用中协同效应与对抗作用与制品的配伍性对加工条件的适应性对制品用途的适应性3.助剂与环境1.助剂与助剂“321准则”重点选择助剂时应考虑以下几个问题：“3”-1助剂与制品的配伍性助剂的配伍性是指助剂与制品中的聚合物相容性、分散性和它们相互之间的稳定性，否则就会析出或无机填料沉淀，致使助剂功能难显。塑料制品中的增塑剂析出问题-塑料塑性降低，硬化失效当然也有一些助剂利用有限相容性而发挥作用。192020/2/15助剂化学及工艺学1.4助剂的选用标准1.4助剂的选用标准“3”-2助剂对加工条件的适应性加工条件对助剂的要求，最主要是耐热性，即要求助剂在加工温度下不分解、不易挥发和升华。对加工设备和模具不产生腐蚀作用。202020/2/15助剂化学及工艺学聚碳酸酯的性能以及成型参数见表:模具温度50~80收缩率0.5~0.8注射压力80~130预热110~120料桶温度后段210~240中段230~280前段240~285螺杆转数28喷嘴温度240~250使用注射机类型螺杆式1.4助剂的选用标准“3”-3助剂对制品用途的适应性不同用途的制品对所欲采用的助剂的外观、气味、污染性、耐久性、电性能、热性能、耐候性、毒性等都有一定要求。浅色制品不能用易污染助剂。毒性助剂不用于食品、药物包装材料、水管、医疗器械、玩具、塑料和橡胶制品上及纺织制品上。212020/2/15助剂化学及工艺学“2”-1助剂的耐久性助剂的耐久性是指助剂长期存在于制品中耐损失，助剂损失主要通过三条途径：挥发、抽出、迁移。①挥发性：分子结构。分子量。②抽出：溶剂抽提。③迁移：固体间及周边环境间的物质转移。222020/2/15助剂化学及工艺学1.4助剂的选用标准③②①1.4助剂的选用标准“2”-2重视助剂的环保性选择助剂应以环保观念为指导，性能再好的助剂，若是环保不过关，只能弃之。对周边环境、对人体、对生态等。。。一定要选用无毒害、无过敏、无刺激、无污染等的助剂。232020/2/15助剂化学及工艺学1.4助剂的选用标准“1”助剂混合使用中的协同效应与对抗作用协同效应：两种或多种助剂混合使用的效果高于相同配量的单一助剂，或称之为“增效作用”；1+12对抗效应:效果小于它们各自单独使用的效果或加和。1+12242020/2/15助剂化学及工艺学膨胀阻燃剂/磷酸铵协效阻燃剂分散剂和消泡剂会有相互作用，润湿分散剂降低表面张力，但是过低的表面张力就给消泡带来难度。1.5助剂工业的国内外状况及发展动态国内外概况助剂工业是比较新的化工行业，发展历史只有80多年（20年代初期橡胶中使用促进剂开始），早期的助剂主要服务于橡胶行业。国外助剂的生产不断扩大，60年代是助剂的大发展时期，目前美国、西欧助剂工业已颇具规模。我国的助剂生产起步于50年代，70年代以后，我国的助剂生产已具有一定的规模。助剂的品种、质量和技术水平有了较大的发展和提高。助剂新品种的研制也取得了不少成果。252020/2/15助剂化学及工艺学1.5助剂工业的国内外状况及发展动态世界主要塑料助剂的消费比例262020/2/15助剂化学及工艺学助剂类型比例/%助剂类型比例/%填充剂50抗冲改性剂2.4增塑剂30抗氧剂2.4阻燃剂6.6光稳定剂1热稳定剂3.6其它1润滑剂31.5助剂工业的国内外状况及发展动态塑料助剂272020/2/15助剂化学及工艺学2004年我国塑料助剂:生产能力约为257万吨，表观消费量约为174.6万吨，平均增长率9％左右。我国从事塑料助剂生产的企业共计550多家，较大型的企业100多家，年产量达1万吨以上的企业超过16家，达5万吨以上的企业超过3家。排在前三位的生产企业为：山东齐鲁增塑剂公司、山东宏信化工有限公司、金陵石化公司。美国、西欧仍处于领先地位。美国：1994年，560万吨西欧：1994年，174万吨1.5助剂工业的国内外状况及发展动态橡胶助剂纺织助剂食品添加剂石油工业、涂料工业282020/2/15助剂化学及工艺学292020/2/15助剂化学及工艺学1.5助剂工业的国内外状况及发展动态市场导向性环保成为发展方向302020/2/15助剂化学及工艺学1.5助剂工业的国内外状况及发展动态规模化集约化高效、环保312020/2/15助剂化学及工艺学1.5助剂工业的国内外状况及发展动态322020/2/15助剂化学及工艺学1.5助剂工业的国内外状况及发展动态大吨位品种趋于大型化和集中生产在增塑剂及橡胶助剂方面较明显。新功能助剂研究继续活跃如成核剂、光降解剂、生物降解剂、防雾滴剂、红外吸收剂等。助剂分子结构目臻完善微观推动宏观助剂的发展趋势1.5助剂工业的国内外状况及发展动态助剂开发顺应全球环保、卫生及安全性潮流助剂将趋向于低毒性、耐抽出、无污染方面发展。助剂多功能化趋势一种助剂兼具几种功能，为选用和工艺都带来方便。如新型抗氧阻燃剂环状磷酸酯，除具有良好的阻燃性，还具有抗氧性、环保型。332020/2/15助剂化学及工艺学助剂的发展趋势复配型助剂和集装化技术进展迅速助剂之间的协同作用原理，复配或集装与一体。成本——效能平衡性成本和效能是一个矛盾的两个方面，寻求二者的统一是助剂开发应用中很重要的问题，在注重开发高效品种的同时，还要注意改造传统产品的工艺过程，挖掘潜力，降低成本，增强市场竞争力，努力实现成本与效能的平衡。342020/2/15助剂化学及工艺学1.5助剂工业的国内外状况及发展动态助剂的发展趋势1.5助剂工业的国内外状况及发展动态352020/2/15助剂化学及工艺学助剂高分子化趋势迁移和抽提是影响助剂使用卫生性和效能持久性的致命因素。高分子量化有利于提高耐热稳定性，耐迁移性和低抽出性。特别在稳定化助剂、增塑剂、阻燃剂等方面趋势明显。反应型助剂稳步发展反应型助剂是指分子内含有反应性基团，在制品加工中可以与基体反应并形成键合官能团的助剂。助剂的发展趋势课程知识要点助剂定义及作用作用机理代表助剂主要应用领域362020/2/15助剂化学及工艺学增塑剂？什么是增塑剂？如何增塑？主要增塑剂？具体应用绪论：要点回顾助剂的概念助剂的特点助剂的选用标准“321准则”372020/2/15助剂化学及工艺学思考题助剂行业发展趋势中对助剂行业发展最为重要的方面是什么？说明理由。列举助剂选用标准并分别举例说明。382020/2/15助剂化学及工艺学