高分子助剂科普

壮壮

本帖最后由壮壮于 2015-5-23 23:53 编辑

回答说是因为聚氯乙烯会分解出氯化氢

被老师狠狠的奚落了一番
回到宿舍，好好查了一下，原来毒害主要来源于残余单体与助剂。
下面科普一下高分子助剂吧
1、增塑剂（塑化剂）；
这是塑料领域最常听到的添加剂，前几年的台湾塑化剂事件似乎犹在耳边。
塑料如果从字面上理解就是可以塑形的材料，增塑剂也可理解为增加塑料的可塑性。
塑料的主体都是高分子，没有例外；高分子的基本概念其实就是说分子量特别大，微观上来理解的话就是具有非常非常长的分子链，最基本的形状就是蜈蚣那样。宏观来讲，密集恐惧症躲开，其他人可以想像一下成千上万条蜈蚣缠绕的感觉（脑子嗡地炸了，缓下先，还是换辫子做比喻吧，忽略侧链了）；
辫子缠绕得太紧就不易变形了，所以要从麻花辫编成双马尾，首先就要把辫子稍微解开一些，对于高分子最常用的方法就是加热，然后重新把辫子扎起来——也就是定型，例如吹塑、挤出等方法。
可是高分子的性能各异，有些高分子在“解开”的过程中很容易变质，最突出的就是PVC，一般要加热到170度才能加工，可140度时这货就开始放出氯化氢了，也就是盐酸气，很让人不省心。我们想一想，如果头发睡了一觉醒来缠在一起梳不开该怎么办？或许有人会将此作为新发型顶着出去，但更多人会选择洗头。所以科学家们也想到这一招，往PVC里加点增塑剂，就可以在140度条件下进行加工了。
增塑剂的挑选也是一门学问，就像我们不可能用芝麻油洗头一个道理，PVC所用的增塑剂大部分都是邻苯二甲酸酯类，包括人人喊打的DEHP。既是谈作用，此处不再多说健康的话题了。
需要注意的是，由于增塑剂比较容易析出，影响产品质量，即便不析出，塑料的强度也下降了，所以塑料加工企业都是本着能不加就不加的态度，从用量来讲，PVC与PVDC两种塑料所用的增塑剂大概占到增塑剂行业的90%用量以上，也能从反面印证这一点。所以，对于“塑料都含塑化剂”的说法还是要抱着怀疑的眼光去看。
2、增韧剂
很容易与增塑剂混淆，有一些增塑剂确实也可当增韧剂这么用，这时因为两者的原理通常都是改变高分子的结晶性。但具体到产品参数而言，两者其实是不同的。
还是以头发来比喻，增塑剂相当于水，主要管的是加工过程，而增韧剂相当于护发素，主要管的是后面的应用过程。
有些塑料很脆，使用的时候跟玻璃一个感觉，摔地上就碎，显然应用起来不是很舒服，很多人喜欢塑料制品不就图个不容易摔坏么。增韧剂存在的任务就是为了解决这个问题。对于PVC塑料而言，增塑剂也是增韧剂，但其他塑料的增韧剂就五花八门了，有的直接就是用橡胶这样的高分子作为增韧剂。
3、抗氧剂
关心方便面食品健康问题的话，应该听说过BHT这种物质，前几年曾经被报导过。
BHT是最常见的酚类抗氧剂，塑料工业中使用得极为普遍，材料加工行业中这几乎是必需品。
塑料是有机高分子，分子其实是蛮脆弱的，如果高温状态下遇到氧气这样的流氓是很危险的，就好像穿着很简单的妙龄少女走到了夜深人静的大街上。我们都知道某些不该发生的事情罪魁祸首是氧气，跟高分子自己无关，但氧气势力实在太大，地球离不开它，所以只好给高分子多穿点衣服，也就是抗氧剂，真的遇到氧气的时候，脱下外套，然后金蝉脱壳，避免发生更坏的后果。
这基本就是抗氧剂的作用了。当然，现实中的氧化剂不只是氧气这一种。
4、阻燃剂
阻燃剂在塑料工业中的应用并不多，但确实很重要，如果我们的塑料加工行业都能按照标准生产阻燃性塑料，很多火灾的危害都会下降。所以还是再添一句私货：目前国内塑料加工行业的添加剂问题不仅仅是滥加，还有错加和少加的问题，而且后面两个问题更严重，添加剂对我们的保护作用绝对大于危害。
阻燃剂的作用就简单了，阻止燃烧速度，很多是含磷含氯的物质，快速生成自由基，从而阻止火源扩散。
5、着色剂
这个就更简单了：给塑料上色的作用。
但休要简单看待上色这个问题，性能与美观是塑料加工中最为重要的两个方向，性能决定用途，美观却决定利润，所以对于具体的企业来说，后者有时反而更受关注。如果我们看到一部手机，外壳的上色不均匀，很可能就不会去买，至于耐不耐摔，反正就算是在砸核桃神器的那个品牌柜台，我也没见过有人买手机的时候去试验外壳的强度。
关于着色剂还有很多不同的称呼：颜料、颜填料、染料、色浆、色母等，万幸的是，它们的含义都不一样——所以高分子专业的童鞋们，你们的记忆力还好吗？这里就不展开了。
6、增强剂（补强剂）
大多数时候口头称呼的填料也都是指增强剂，其作用就是增加塑料的强度。
强度不同于硬度，这一点要区分的，大多数塑料使用过程中都不要求硬度，但除了食品袋的撕口位置，一般塑料对强度的要求都很高。
大多数时候，增强剂同时还能降低塑料的成本，因为常用的增强剂，包括碳酸钙、滑石粉、石墨或炭黑，以及二氧化硅等都比较便宜。当然，这些物质能增强，靠的是它们与高分子直接的相互作用，不能无限添加，加多了强度也会下降。
它们一般也都无害。
7、交联剂
交联剂其实也能称作增强剂，因为对于最终成型的材料而言，它也起到了类似效果。
但与一般填料不同，交联剂与高分子之间发生的是化学反应。通过交联这样的化学反应，塑料的定型变得更加稳固。
如果还用前面的头发做例子，一般的定型就是用头绳扎了起来，一跑步可能就会松开，而交联剂就像夹子，作用力比较牢固。
8、光稳定剂
紫外光这种高能电磁波能让不少高分子出现断链现象，光稳定剂就是为了处理这个问题。
9、热稳定剂
与第8条类似，只是断链反应的能量来源变成高温。
10、发泡剂
吃过泡面吧，面是怎么泡起来的呢？当然不是发泡剂的功劳。
这里要说的是泡面盒，这种泡沫塑料是怎么来的。一般塑料都是实心的，要想做成像馒头一样的发泡塑料，显然不能靠酵母，怕是酵母也不可能在塑料加工工艺中生存——于是发泡剂就充当了这样一种酵母的作用，当然发泡机理就很多样了，常见的发泡气体有二氧化碳、氮气、氨气等。要描述清楚发泡工艺，足可写出一本书。
11、润滑剂
主要也是加工过程中使用，与增塑剂有点类似——增塑剂降低了分子间的摩擦力，而润滑剂不仅可以降低分子间摩擦力，还可以降低分子与容器间的摩擦力。
12、抗静电剂
与阻燃剂其实可以类比，也是一种用量不算大，但在特殊场合却极为重要，特别是电子元器件中，作用是为了降低塑料表面的静电积聚。
13、还多着呢
以上的这些添加剂算是塑料加工过程中比较通用的一些添加剂，有些特殊的塑料通常也要使用特殊的添加剂，例如氟塑料，很多添加剂都加不进去，但应用于氟塑料工业的添加剂一般也不怎么用于通用塑料。