高分子助剂复习答案(2)

答：UL94中的垂直燃烧试验根据样品燃烧时间，熔滴是否引燃脱脂棉等试验结果，把聚合

物材料定为V-2,V-1,V-0的级别，等级越高越易燃。

V-0级 离火后10s熄灭，并不引燃其下方30cm处的药棉。 V-1级 离火后10~30s熄灭，并不引燃其下方30cm处的药棉。 V-2级 离火后30s熄灭，并引燃其下方30cm处的药棉。 4、阻燃机理有哪些? 请重点论述保护膜机理

答：保护膜机理；不燃性气体机理；冷却机理；终止链锁反应机理

保护膜机理：（1）玻璃状薄膜：阻燃剂在燃烧温度下的分解成为不挥发、不氧化的玻璃

状薄膜．覆盖在材料的表面上，可隔离空气(氧)，且能使热量反射出去或具有低的导热系数．从而达到阻燃的目的。

（2）隔热焦炭层：阻燃剂在燃烧温度时可使材料表面脱水炭化，形成一层

多孔性隔热焦炭层。从而阻止热传导而起阻燃作用。

5、目前常用的协同体系有哪些?重点是锑-卤协同,如何发生作用? 答：锑-卤体系；磷-卤体系；磷-氨(氮)体系

锑-卤体系：主要认为是因为它与卤化物放出的卤化氢作用。且产物热分解成SbCl3，

能长时间停留在燃烧区内稀释可燃性气体，隔绝空气，起到阻燃作用；其次，它能捕获燃烧性游离基，起以抑制火焰的作用。另外，SbCl3在火焰的上空凝结成液滴式固体微粒，其壁面效应散射大量的热量，使燃烧速度减速缓或停止。氯与金属原子以3:1较合适。

6、什么是添加型阻燃剂和反应型阻燃剂，各有什么特点？ 答：（1）反应型阻燃剂：在聚合过程中作为单体之一，通过化学反应使它们成为聚合物分子

链的一部分。

在反应型阻燃剂分子中，除含有溴、氯、磷等阻燃性元素外，还同时具有反应性官能团，他们在高分子聚合或缩合过程中，作为一个组分参加反应，并以化学键的形式结合到高分子结构中。反应型阻燃剂的优点在于对塑料的物理力学性能和电性能的影响较小，且阻燃性持久，但一般价格较高，和添加型阻燃剂相比，反应性阻燃剂的种类较少，应用面较窄。

（2）添加型阻燃剂：在聚合物加工过程中加入，具有阻燃作用的液体或固体的阻燃剂。

添加型阻燃剂通常以固体或液体的形式，在塑料加工成型时混合到塑料中去，与聚合物仅仅是单纯的混合，所以添加阻燃剂后，改善了聚合物的阻燃性能，但也往往影响聚合物的物理力学性能，因此使用时要细致的进行配方工作。（使用方便，适用性广，但对树脂、橡胶及合成纤维性能影响较小）

7、膨胀型阻燃剂属于哪一类协同体系，其基本原理是什么？膨胀型阻燃体系由哪三个组分 组成？聚磷酸铵在膨胀型阻燃体系中起到什么作用？

答：磷-氨(氮)体系，聚合物受热时，表面生成一层均匀的炭质泡沫层，此层隔热、隔氧、抑

烟、防滴落，故具有良好的阻燃性能。由酸源（脱水剂）、炭源（成炭剂）、气源（氮源，发泡剂）三部分组成。聚磷酸铵起发泡源的作用。 8、磷酸酯阻燃剂的代表有哪些?有什么特点?

答：主要包括磷酸三甲苯酯(TCP)，磷酸甲苯二甲苯酯(CDP)，和磷酸苯酯等。脂肪族磷酸

酯中较重要的有磷酸三辛酯(TOP)。既是阻燃剂，又是增塑剂，但一般有毒。 9、什么是闪点？什么是燃点？

答：闪点：使可燃性气体达到可燃浓度范围的温度

燃点：能保持火焰不息的温度

四、润滑剂、抗静电剂

1、润滑剂的定义及内外润滑剂的区别

答：定义：能改善塑料各层粒子之间及熔体与加工设备金属表面的摩擦力和粘附性，增大树

脂的流动性，达到可调控树脂塑化时间，保持连续生产的助剂，即称之为润滑剂。 内润滑剂：内润滑剂是在塑料加工前的配料中，加入与聚合物有一定相容性的润滑剂，

并使其均匀地分散到材料中而起润滑作用。

外润滑剂：可稳定存在于聚合物熔体与加工机器之间，从而形成隔离层的物质，起到润

滑作用。

2、脂肪酸酰胺类润滑剂的结构通式及其特点 答： OO HR1CNHR2NCR1

具有良好的界面润滑作用；透明性及耐候性均良好；并具有抗静电性能；高温下易产生氨，使PVC着色

3、影响润滑性能的因素有哪些，如何影响？ 答：（1）润滑剂化学结构的影响。 (环、分子量、极性、双键) （2）加工条件的影响。（温度、剪切） （3）润滑剂熔点和粘度的影响。 （4）其它助剂的影响。

4、大部分高分子助剂都要求与高分子基材有良好的相容性，但为什么要求外润滑剂相容性不能太好？ 答：外润滑剂是主要用以提高制品在加工成型的脱模性而添加的一种助剂，根据界面润滑机理或涂布隔离机制，外润滑剂分子附着在熔融树脂表面或附着在机械模具表面形成润滑分子层，若外润滑剂与基材的相容性太好，外润滑剂分子则均匀分布在基材内部，不能迁移到熔融体表面，若外润滑剂与基材的相容性太差，外润滑剂不能附着，不能形成润滑界面。

5、什么是抗静电剂?什么是内外抗静电剂？有什么区别？

答：定义：添加在树脂、燃料中或涂附在塑料制品、合成纤维表面的用以防止高分子材料和

液体燃料静电危害的一类化学添加剂统称为抗静电剂。

外用抗静电剂：采用涂布、喷雾、浸渍等方法使它附在塑料、纤维表面，耐久性较差，

所以又叫做暂时性抗静电剂。

内用型抗静电剂(或混炼型抗静电剂)：在树脂加工过程中(或在单体聚合过程中)添加到

树脂组成中的抗静电剂，因其有较好的耐久性，又称为永久性抗静电剂。

6、永久型抗静电剂有什么特点?为什么它们可以实现永久抗静电? 答： 内用抗静电剂是在树脂加工中与之混和再进行成型加工，或直接添加于液体燃料中起

作用的。内用抗静电剂在树脂中的分布是不均匀的，抗静电剂在树脂表面形成一层稠密的排列，其亲水的极性基向着空气一侧成为导电层，表面浓度高于内部。

但当在加工、使用中，由于外界的作用可以使树脂表面的抗静电剂分子缺损，抗静电性能随之下降；潜伏在树脂内部的抗静电剂会不断渗出到表面层，向表面迁移，补充缺损的抗静电剂分子导电层。

7、什么是季铵盐类抗静电剂?有什么优点?

答：季铵盐：在阳离子型抗静电剂中，季铵盐是最常用的一类。它们的静电消除效果好，

同时具有很大的吸附力，在浓度极稀的情况下，也能充分地发挥其良好的效果，常用于合成纤维、聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇薄膜及塑料制品等的抗静电剂。缺点是耐热性不够好，容易发生热分解。

五、硫化剂

1、硫化体系由硫化剂、促进剂、活化剂和防焦剂组成，促进剂、活化剂和防焦剂分别是什么？

答：促进剂：加入硫化体系后能促使硫化剂活化，加速硫化剂与橡胶分子间的交联反应，达

到缩短硫化时间，降低硫化温度，增加产量，降低成本的实际效果。

活化剂：能够增加促进剂的活性，因而可以减少促进剂的用量，或者缩短硫化时间，也

即是加快硫化速度；同时还可以大大提高硫化胶的交联度。

防焦剂：它的作用在于防止胶料焦烧，同时又不影响促进剂在硫化温度下的正常作用。

并且对硫化胶的物理机械性能也不会有不良影响，由于它是以控制硫化起步的目的的，因此也称作是硫化延缓剂。

2、硫化对橡胶性能的影响有哪些?理想的硫化体系有哪些要求?

答：加热不再流动；不再溶于它的良溶剂中；模量和硬度提高；力学性能提高；耐老化性能

和化学稳定性提高；介质性能可能下降。 理想的硫化体系条件：①硫化诱导期适当，保证生产加工的安全性；②硫化速度足够快，提高生产效率；③不易返原，硫化平坦期足够长，保证交联结构的稳定性。 3、橡胶硫化历程可分为哪几个阶段?

答：焦烧阶段：是热硫化开始前的延迟作用时间，相当于硫化反应的诱导期，也称为焦烧时

间。

热硫化阶段：为硫化反应的交联阶段，逐渐产生网络结构，使橡胶的弹性模量和拉伸强

度急剧上升。

平坦硫化阶段：进入熟化阶段，发生交联键的短化、重排、裂解等反应，胶料的转矩曲

线出现平坦区，这个阶段硫化胶的性能保持最佳。

过硫化阶段：相当于硫化反应中网构熟化以后，进入过硫化期。 4、理解硫化过程中扭矩与硫化进程的关系

橡胶硫化曲线图扭矩（）ⅠⅢⅡN.m答：

硫化时间（t）

5、过氧化物硫化胶的特点.

答：网络结构中的交联键为C—C键，键能高；具有优异的抗热氧老化性能，且无硫化返原

现象；硫化胶的压缩永久变形低，但动态性能差；热、化学稳定性高 6、三种硫化体系的优缺点及实现的方法 答：（1）常规硫化体系（CV）：指二烯类橡胶的通常硫黄用量范围的硫化体系，可制得软质

高弹性硫化胶。得到的硫化胶网络中70%以上是多硫交联键，具有较高的主链改性。硫化胶具有良好的初始疲劳性能，室温下具有优良的动静态性能，最大的缺点是不耐热氧老化，硫化胶不能在较高温度下长期使用。

（2）有效硫化体系：常采用的方法是：（1）高促/低硫配合；（2）无硫配合，如采用TMTD。

提高促进剂用量至硫的用量约6倍时，硫化胶网络中的单、双硫交联键含量高达90%以上，这种硫化体系中的硫黄利用率高，称为有效硫化体系。这种制品有很好的抗氧老化性能，但动态疲劳性能差。常用于高温静态制品如密封制品。

（3）半有效硫化体系：为了改善抗氧老化和动态疲劳性能，发展出了一种促进剂和硫化

剂的用量介于有效硫化和无硫化之间的硫化体系。所得到的硫化胶既具有适量的多硫键，又有适量的单、双硫交联键，使其既具有较好的动态性能，又有中等程度的耐热氧老化性能，

7、两种促进剂的并用体系各有何特点？ 答：（1）A/B型并用体系(M/D、DM/D)：促进剂用量少、活性高；硫化温度低；硫化时间

短；硫化胶的性能(拉伸、定伸、耐磨性)好。

N/A、N/B并用型：焦烧时间短，但比DM/D体系焦烧时间仍长得多；硫化时间短、促进剂用量少、成本低；硫化平坦性差

（2）A/A型并用体系(M/D、DM/D)：称为相互抑制型。主要作用是降低体系的促进活

性。其中主促进剂为超速或超超速级，焦烧时间短；另一A型能起抑制作用，改善焦烧性能。但在硫化温度下，仍可充分发挥快速硫化作用。与A/B并用体系相比，A/A并用体系的硫化胶的抗张强度低，伸长率高，多适用于快速硫化体系。

8、什么是结合胶?影响结合胶的因素有哪些？

答：结合橡胶也称为炭黑凝胶，是指炭黑混炼胶中不能被橡胶的良溶剂溶解的那部分橡胶。 影响因素：（1）炭黑比表面积的影响 结合胶几乎与炭黑的比表面积成正比，随着炭黑

比表面积的增大，结合橡胶增加。

（2）混炼薄通次数的影响 天然橡胶中炭黑用量为50份，薄通次数从0～

50次，结合胶约在10次时为最高，约在30次后趋于平稳。

(3) 温度的影响 随处理温度升高，结合胶量提高；混炼温度对结合胶的影

响却是混炼温度越高则结合胶越少。

(4) 橡胶性质的影响 不饱和度高、分子量大的橡胶，生成的结合胶多。 (5) 陈化时间的影响 随停放时间增加，结合胶量增加，一周后趋于平衡。

9、从结构和组成上看,白碳黑和碳黑有什么区别?按制造方法，白碳黑和碳黑分别可分为哪几种？

答：白炭黑：主要是无定形的硅酸和硅酸盐，一次结构像炭黑，它的基本单元也是链枝状的

聚集体，聚集体是在制造条件下球形粒子相互碰撞化学连结形成的。聚集体易形成二次附聚体，这种附聚体在混炼时不如炭黑附聚体那样容易被破坏。

炭黑：无定形炭，炭黑粒子不仅以原生粒子存在，而且生产熔结成凝聚体。这种凝聚体

是由原生粒子经化学键结合。在凝聚过程中，由大量链枝的原生凝聚体构成的炭黑称为高结构炭黑。而原生凝聚体由较少链枝原生粒子构成的炭黑，则称为低结构炭黑。

炭黑：（1）接触法炭黑 （2）炉法炭黑 （3）热裂法炭黑 （4）新工艺炭黑 白炭黑：（1）沉淀法白炭黑 （2）气相法白炭黑 10、什么是应力软化效应?请用示意图说明.

答：硫化胶在一定的试验条件下拉伸至给定的伸长比A1时，去掉应力，恢复。第二次拉伸

至同样的A1时所需应力比第一次低，第二次拉伸的应力一应变曲线在第一次的下面。