1、第五章高分子材料助劑分析第五章高分子材料助劑分析Company Logo高分子助劑分析的意義一高分子助劑分析的意義一作為原材料的助劑，其質量直接影響高分子制品最后的質作為原材料的助劑，其質量直接影響高分子制品最后的質量，有效含量的分析，功能的評價；量，有效含量的分析，功能的評價；假假RD造成制品性能下降：造成制品性能下降： 某輪胎企業輪胎出庫時龜裂，查證結果防老劑RD為假品、4010NA為半摻假，設計3份防老劑實則只有0.75份。配合劑含量低造成產品噴霜配合劑含量低造成產品噴霜某休閑鞋生產企業，由于噴霜造成10萬雙鞋被商家退回。Company Logo我國標準中橡膠配合劑有效含量檢測方法我國標

2、準中橡膠配合劑有效含量檢測方法 1、無機配合劑無機配合劑基本有有效含量的檢測，為化學基本有有效含量的檢測，為化學分析法。分析法。2、絕大多數、絕大多數有機配合劑有機配合劑無有效含量檢測。無有效含量檢測。3、2006年發布的年發布的GB/T 20646-2006，橡，橡膠配合劑膠配合劑 對苯二胺對苯二胺(PPD)防老劑防老劑 試驗方法對試驗方法對3100、4020、4010NA等進行有效含量測等進行有效含量測定，所用方法為氣相色譜法和高效液相色譜法。定，所用方法為氣相色譜法和高效液相色譜法。4、用、用紅外光譜法鑒別有機配合劑真假紅外光譜法鑒別有機配合劑真假Company Logo國外標準中橡膠配

3、合劑有效含量檢測方法國外標準中橡膠配合劑有效含量檢測方法 ASTM美國標準美國標準 ISO 國際標準國際標準 JIS日本標準等日本標準等防老劑、促進劑均要檢測有效含量防老劑、促進劑均要檢測有效含量所用方法為氣相色譜法和高效液相色譜法所用方法為氣相色譜法和高效液相色譜法有效含量檢測有效含量檢測Company Logo高分子助劑分析的意義二高分子助劑分析的意義二通過高分子制品的剖析，跟蹤國內外同行水平，使國外通過高分子制品的剖析，跟蹤國內外同行水平，使國外產品國產化。產品國產化。剖析的主要手段：剖析的主要手段：橡膠及聚合物分析橡膠及聚合物分析（裂解（裂解氣相色譜、紅外光譜氣相色譜、紅外光譜 、 化

4、學分析）化學分析）硫化體系分析硫化體系分析（薄層色譜（薄層色譜 、氣質聯用、高效液相色譜、氣質聯用、高效液相色譜 、氣相色、氣相色譜、譜、 化學分析）化學分析）防老體系分析防老體系分析（薄層色譜（薄層色譜 、氣質聯用、高效液相色譜、氣相色、氣質聯用、高效液相色譜、氣相色譜）譜）軟化劑分析軟化劑分析(薄層色譜、氣質聯用、紅外光譜、高效液相色譜、薄層色譜、氣質聯用、紅外光譜、高效液相色譜、氣相色譜）氣相色譜）補強體系分析補強體系分析( 熱重分析，紫外分光光度計、原子吸收光譜、等熱重分析，紫外分光光度計、原子吸收光譜、等離子發射光譜，電子顯微鏡、化學分析離子發射光譜，電子顯微鏡、化學分析)增粘體系分

5、析增粘體系分析（氣質聯用、薄層色譜、高效液相色譜，化學分（氣質聯用、薄層色譜、高效液相色譜，化學分析）析）功能性助劑功能性助劑( 綜合分析綜合分析)Company Logo高分子助劑分析的意義三高分子助劑分析的意義三環保要求環保要求有些高分子助劑是有毒或致癌物質，已經限制有些高分子助劑是有毒或致癌物質，已經限制或禁止使用或禁止使用如多溴聯苯類、多溴如多溴聯苯類、多溴 聯苯醚類聯苯醚類(ROHS）Company Logo目錄目錄高分子材料助劑的基礎知識高分子材料助劑的基礎知識高分子高分子 材料助劑的功能分析材料助劑的功能分析高分子材料助劑的定性定量分析高分子材料助劑的定性定量分析Company

6、Logo影響高分子材料性能的主要因素影響高分子材料性能的主要因素內因內因：構成高分子材料的基本成分，即高聚物：構成高分子材料的基本成分，即高聚物本身的結構狀態及其組成配方。本身的結構狀態及其組成配方。外因外因：物理因素：光、熱、高能輻射、電、機械應力物理因素：光、熱、高能輻射、電、機械應力化學因素：重金屬、水分、氧化學因素：重金屬、水分、氧生物因素：細菌、霉菌生物因素：細菌、霉菌Company Logo助劑加入的作用助劑加入的作用以內制外以內制外改變材料性能，使材料適應和滿足各個領域的改變材料性能，使材料適應和滿足各個領域的需要。需要。Company Logo助劑分類助劑分類按化學結構分按化學

7、結構分：無機物、小分子有機物、大分子有機：無機物、小分子有機物、大分子有機物物按功能分按功能分：物理機械性能改進劑：增塑劑、增韌劑、交聯劑物理機械性能改進劑：增塑劑、增韌劑、交聯劑表面性能改進劑：增粘劑表面性能改進劑：增粘劑合成用助劑：引發劑合成用助劑：引發劑改善加工性能助劑：脫膜劑改善加工性能助劑：脫膜劑其它：發泡劑、阻燃劑其它：發泡劑、阻燃劑Company Logo塑料常用助劑塑料常用助劑增塑劑增塑劑穩定劑：抗氧劑，熱穩定劑，光穩定劑穩定劑：抗氧劑，熱穩定劑，光穩定劑阻燃劑阻燃劑潤滑劑潤滑劑發泡劑發泡劑引發劑引發劑Company Logo一一 增塑劑的定義增塑劑的定義是一種加入到高分子聚合

8、體系中能增加它們的可是一種加入到高分子聚合體系中能增加它們的可塑性、柔韌性或膨脹性的物質。塑性、柔韌性或膨脹性的物質。 增塑劑增塑劑Company Logo二二 增塑劑的分類增塑劑的分類1按與被增塑物的相容性分類主增塑劑 輔助增塑劑2按增塑劑的分子 量 大 小 分 類（分子結構） 單體型增塑劑 聚合型增塑劑3.按添加方式分類外增塑劑內增塑劑4按化學結構分類鄰苯二甲酸酯類，脂肪族二元酸酯類，脂肪酸單酯與多元酸的脂肪酸酯類等。5按應用性能分類耐寒性增塑劑，耐熱性增塑劑，阻燃性增塑劑、防舀性增塑劑，無毒性增塑劑，耐候性增塑劑和通用型增塑劑 。Company Logo三三.增塑劑的作用原理增塑劑的作用

9、原理高分子材料的增塑，是由于材料中高聚物分子鏈間聚集作用的削弱而造成的。增塑劑分子插入到聚合物分子鏈之間，削弱了聚合物分子鏈間的作用力，結果增加了聚合物分子鏈的移動性，降低了聚合物分子鏈的結晶度，從而使聚合物塑性增加。 Company Logo四增塑劑的主要品種四增塑劑的主要品種苯二甲酸酯類苯二甲酸酯類Company Logo常見的鄰苯二甲酸酯類增塑劑常見的鄰苯二甲酸酯類增塑劑Company Logo脂肪族二元酸酯類脂肪族二元酸酯類Company Logo.磷酸酯磷酸酯磷酸酯的通式為：磷酸酯的通式為：Company Logo環氧化合物類環氧化合物類含氯增塑劑含氯增塑劑高分子量增塑劑高分子量增塑

10、劑其他類型其他類型Company Logo抗氧化劑抗氧化劑注：注：高分子材料的老化高分子材料的老化高分子材料在加工、貯存和使用過程中，其性能往往會發高分子材料在加工、貯存和使用過程中，其性能往往會發生變化而失去應用的價值。例如塑料的發黃、脆化與開裂生變化而失去應用的價值。例如塑料的發黃、脆化與開裂現象；橡膠的發粘、硬化，龜裂及絕緣性能下降等現象；現象；橡膠的發粘、硬化，龜裂及絕緣性能下降等現象；纖維制品的變色、褪色、強度降低、斷裂等現象。凡此種纖維制品的變色、褪色、強度降低、斷裂等現象。凡此種種現象稱作高分子材料的種現象稱作高分子材料的“劣化劣化”或或“老化老化”。 一一.抗氧劑的定義：抗氧劑

11、的定義：加入高分子材料中用來加入高分子材料中用來防止高分子材料氧化老化防止高分子材料氧化老化的的物質叫做抗氧劑。物質叫做抗氧劑。Company Logo二二. .抗氧劑的分類抗氧劑的分類按照功能按照功能，可將其分為鏈終止型抗氧劑與預防型，可將其分為鏈終止型抗氧劑與預防型抗氧劑；抗氧劑；按分子量的差別按分子量的差別，可分為低分子量抗氧劑與高分，可分為低分子量抗氧劑與高分子量抗氧劑；子量抗氧劑；按其化學結構的不同按其化學結構的不同，可分為胺類、酚類、含硫、，可分為胺類、酚類、含硫、含磷化合物及有機金屬鹽類抗氧劑等；含磷化合物及有機金屬鹽類抗氧劑等；按其用途按其用途，可分為塑料抗氧劑，橡膠抗氧劑，油

12、，可分為塑料抗氧劑，橡膠抗氧劑，油品抗氧劑，食品抗氧劑，潤滑劑抗氧劑，涂科、纖品抗氧劑，食品抗氧劑，潤滑劑抗氧劑，涂科、纖維抗氧劑等；維抗氧劑等；Company Logo(1)鏈終止型抗氧劑的作用原理鏈終止型抗氧劑的作用原理 自由基捕獲型自由基捕獲型 電子給予型電子給予型 氫給予體型氫給予體型 三三. .抗氧劑的作用機理抗氧劑的作用機理Company Logo(2)(2)預防型抗氧劑的作用機理預防型抗氧劑的作用機理作用是除去自由基的來源、抑制或延緩引發反應。作用是除去自由基的來源、抑制或延緩引發反應。過氧化物分解劑過氧化物分解劑 金屬離子鈍化劑金屬離子鈍化劑ROOH+RROOH+R1 1SRS

13、R2 2 ROH+ R ROH+ R1 1SORSOR2 2ROOH+ RROOH+ R1 1SORSOR2 2 ROH+ RROH+ R1 1SOSO2 2R R2 2ROOH+ROOH+（RORO）3 3P ROH+P ROH+（RORO）3 3 P=O P=OCompany Logo四四. .抗氧化劑的主要品種抗氧化劑的主要品種1.胺類抗氧劑胺類抗氧劑防老劑防老劑4010NANH2NH+(CH3)2CONH CHCH3NHCH3具有優良的抗氧、抗日曬龜裂和具有優良的抗氧、抗日曬龜裂和抑制銅、錳等有害金屬離子的作抑制銅、錳等有害金屬離子的作用。主要用于橡膠制品中用。主要用于橡膠制品中。Co

14、mpany Logo防老劑4010防老劑4020Company Logo2.2.酚類抗氧化劑酚類抗氧化劑 抗氧劑抗氧劑264，BHTCompany Logo抗氧劑2246Company Logo作為輔助抗氧劑常用的硫代酯有兩個品種，作為輔助抗氧劑常用的硫代酯有兩個品種，抗氧劑抗氧劑DLTDP與與DSTDP。3.硫代酯與亞磷酸酯硫代酯與亞磷酸酯Company Logo亞磷酸酯亞磷酸酯Company Logo熱穩定劑熱穩定劑Company Logo分類分類種類種類使用使用鹽基性鉛鹽類帶有 PbO(鹽基)的無機酸或有要酸的鉛鹽。三鹽基性硫酸鉛，二鹽基性亞磷酸鉛，鹽基性亞硫酸鉛等耐熱性優良，長期穩定性

15、好，耐氣候性、電氣絕緣性好。使制品不透明，有毒，易受硫化污染。金屬皂類硬脂酸和月桂酸的鎘、鋇、鉛、鈣、鎂等二價金屬鹽。硬脂酸鋇，硬脂酸鈣，月桂酸鋇等良好熱穩定性，具潤滑作用，但鉛、鎘毒性大，有硫化污染。不單獨使用。主要用于各種軟質透明或半透明塑料制品。有機錫類帶兩個烷基的有機酸或硫醇的錫鹽。二月桂 酸二丁基錫，十二硫醇 二丁基錫等高效，用量小，且有很好透明性，耐熱性突出，加工性能優良，耐硫化污染。可單獨作用。需要潤滑劑較多。價格較高。常用于透明塑料制品。輔 助穩定劑環氧化合物和有機亞磷酸酯。單獨使用穩定性很差，與金屬皂類和有機錫并用時，有很好的協同效應。廣泛用于軟質聚氯乙烯透明制品中。Comp

16、any Logo光穩定劑光穩定劑凡是能夠抑制光老化，延長它的使用壽命的物凡是能夠抑制光老化，延長它的使用壽命的物質都稱為質都稱為光穩定劑。光穩定劑。各種高分子材料，特別是無色透明制品，在使各種高分子材料，特別是無色透明制品，在使用過程中由于日光照射（主要是紫外線）的影用過程中由于日光照射（主要是紫外線）的影響，響，會引發自動氧化反應而導致聚合物的降解，會引發自動氧化反應而導致聚合物的降解，使制品的外觀和物理機械性能劣化，這一現象使制品的外觀和物理機械性能劣化，這一現象稱為光老化或氣候老化。稱為光老化或氣候老化。Company Logo分分類類品品種種光屏蔽劑指能夠吸收或反射紫外光的物質。其作用

17、就像光源和聚合物之間的一道屏障，使紫外光在射到聚合物分子之前就被吸收或反射出去，阻礙紫外線向聚合物內部滲入。炭黑（高效，兼具抗氧劑作用）氧化鋅（價廉，耐久，無毒，用于PE、PP）二氧化鈦紫外線(UV吸收劑)最普遍使用，能夠強烈地有選擇地吸收高能量的紫外光，并通過能量再轉換，以熱能或無破壞性的低能輻射將能量釋放或消耗掉。二苯甲酮類，苯并三唑類，三嗪類猝滅劑通過轉移高聚物分子吸收的紫外光而產生的“激發態能”防止高聚物由于光的激發而發生分解產生游離基，但本身對紫外線的吸收卻很低。鎳的有機化合物，應用最廣的二價鎳的配合物或鹽。多用于薄膜和纖維，很少用于厚制品。實際使用中常和 UV吸收劑并用。自 由 基

18、捕 獲 劑也稱受阻胺類光穩定劑。幾乎不吸收紫外光，但通過捕獲自由基、分解氫過氧化物、傳遞激發態能量等多種途徑，賦予聚合物以高度的光穩定性。癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯苯甲酸2,2,6,6-四甲基哌啶酯Company Logo阻燃劑阻燃劑一一. . 阻燃劑的概念阻燃劑的概念能夠增加材料耐燃性的物質叫阻燃劑，是提高可燃性材料難能夠增加材料耐燃性的物質叫阻燃劑，是提高可燃性材料難燃燃性的一類助劑。性的一類助劑。二、阻燃劑的阻燃機理二、阻燃劑的阻燃機理（1）保護膜機理）保護膜機理（2）不燃性氣體機理）不燃性氣體機理(稀釋作用稀釋作用)（3） 冷卻機理（吸熱效應）冷卻機理（吸熱效應）（4）終

19、止鏈鎖反應機理（抑制效應）終止鏈鎖反應機理（抑制效應）阻燃劑的分解產物易與活性游離基作用，降低某些游離基的濃度，使作為燃燒支阻燃劑的分解產物易與活性游離基作用，降低某些游離基的濃度，使作為燃燒支柱的鏈鎖反應不能順利進行。柱的鏈鎖反應不能順利進行。（6）轉移作用）轉移作用阻燃劑的存在改變了聚合物的熱分解模式，使其直接熱解生成炭。阻燃劑的存在改變了聚合物的熱分解模式，使其直接熱解生成炭。Company Logo三、阻燃劑的分類三、阻燃劑的分類（1 1）按化合物的種類分類）按化合物的種類分類阻 燃 劑 有 機 阻 燃 劑 無 機 阻 燃 劑 磷 系 磷+ 氮系 磷+ 鹵素系 氮 系 鹵 素 系 其

20、它 硼化合物 三氧化二銻 氫氧化鋁 其它 Company Logo（2）按使用方法分類）按使用方法分類 阻 燃 劑 添 加 型反 應 型有機阻燃劑 無機阻燃劑 乙烯基衍生物 含氯化合物 含羥基化合物 含環氧基化合物 添加型阻燃劑添加型阻燃劑: : 是在聚合物加工過程中，加入具有阻燃作用是在聚合物加工過程中，加入具有阻燃作用的液體或固體的阻燃劑。的液體或固體的阻燃劑。反應型阻燃劑反應型阻燃劑: : 是在聚合物制備過程中作為單體之一通過化是在聚合物制備過程中作為單體之一通過化學反應使它們成為聚合物分子鏈的一部分。它對聚合物使用性學反應使它們成為聚合物分子鏈的一部分。它對聚合物使用性能影響小，阻燃性

21、持久。能影響小，阻燃性持久。Company Logo四四.阻燃劑的主要品種阻燃劑的主要品種1.溴系阻燃劑溴系阻燃劑2.磷系阻燃劑磷系阻燃劑3.磷磷-氮系阻燃劑氮系阻燃劑4.無機無機阻燃劑阻燃劑 5.有機硅阻燃劑有機硅阻燃劑Company LogoCompany Logo高 級 脂 肪 醇 、 脂 肪 酸 酯 、 液 體 石 蠟 等內 潤 滑 劑 (有 限 的 相 容 性 ）減 小 聚 合 物 分 子 內 摩 擦 。改 進 塑 料 熔 體 流 動 性 。石 蠟 烴 、 28個 C以 上 高 級 脂 肪 醇 ，PE蠟 、 礦 物 油 、 氟 烴外 潤 滑 劑 （ 很 低 的 相 容 性 ）僅 在

22、塑 料 熔 體 表 層 。減 小 了 熔 體 與 加 工 設 備 的 摩 擦 。潤 滑 劑注：有不少潤滑劑兼具內潤滑與外潤滑兩種作用。如：金屬皂、注：有不少潤滑劑兼具內潤滑與外潤滑兩種作用。如：金屬皂、脂肪酸（脂肪酸（C18C28）。）。 硬脂酸鈣：硬脂酸鈣：C17H35COOCa0C0C17H35Company LogoCompany Logo發泡劑發泡劑用途：制造泡沫塑料的助劑。用途：制造泡沫塑料的助劑。分類分類物理發泡劑：壓縮性氣體，揮發性流體等物理發泡劑：壓縮性氣體，揮發性流體等化學發泡劑：化學發泡劑：l無機發泡劑：碳酸銨，碳酸氫鈉等無機發泡劑：碳酸銨，碳酸氫鈉等l有機發泡劑：偶氮二甲

23、酰胺（有機發泡劑：偶氮二甲酰胺（AC），對甲苯），對甲苯磺基氨基脲磺基氨基脲Company Logo引發劑引發劑定義定義：在聚合反應中引起單體分子活化而發生自：在聚合反應中引起單體分子活化而發生自由基的物質。由基的物質。分類分類：過氧化物：過氧化苯甲酰（過氧化物：過氧化苯甲酰（BPO）偶氮類：偶氮二異丁腈（偶氮類：偶氮二異丁腈（AIBN）氧化還原體系：過硫酸銨和硫醇等還原性化合物氧化還原體系：過硫酸銨和硫醇等還原性化合物新型引發劑新型引發劑Company Logo高分子材料助劑中助劑分析的步驟高分子材料助劑中助劑分析的步驟仔細分析樣品的仔細分析樣品的來源、用途、固有特性來源、用途、固有特性，縮

24、小，縮小摸索的范圍，摸索的范圍，對樣品的對樣品的外觀進行觀察和做簡單實驗外觀進行觀察和做簡單實驗樣品的樣品的分離分離樣品的樣品的分析分析：各種方法：各種方法Company Logo常用分離和純化方法常用分離和純化方法蒸餾、過濾、離心蒸餾、過濾、離心溶劑萃取溶劑萃?。核魇捷腿∑鳎核魇捷腿∑鞒暡ㄌ崛》ǔ暡ㄌ崛》ǎ喝芙獬恋矸ㄈ芙獬恋矸ǎ河盟臍湮多魅軇河盟臍湮多魅軇? 甲醇作沉甲醇作沉淀劑淀劑, 采用溶解采用溶解沉淀法可以有效地提取沉淀法可以有效地提取PVC 中的中的DO P 增塑劑。增塑劑。色譜法色譜法：如排阻色譜：如排阻色譜Company Logo索式萃取器索式萃取器 Soxhlet E

25、xtractor 1879年由德國人年由德國人Franz von Soxhlet所發明，因為所發明，因為當初是使用于固狀物質中脂質當初是使用于固狀物質中脂質的萃取，所以至今也還被稱為的萃取，所以至今也還被稱為“脂質萃取器脂質萃取器” Soxhlet Extractor廣泛用廣泛用于如土壤、廢棄物、天然物及于如土壤、廢棄物、天然物及食品等固態狀樣品中，半揮發食品等固態狀樣品中，半揮發性分析物性分析物(SVOCs)的萃取工的萃取工作。作。Company Logo索式萃取器索式萃取器是利用是利用溶劑的回溶劑的回流和虹吸原理流和虹吸原理,對固體混合物對固體混合物中所需成分進行連續提取。中所需成分進行連

26、續提取。當提取筒中回流下的溶劑的當提取筒中回流下的溶劑的液面超過索氏提取器的虹吸液面超過索氏提取器的虹吸管時管時,提取筒中的溶劑流回圓提取筒中的溶劑流回圓底燒瓶內底燒瓶內,即即發生虹吸發生虹吸.隨溫度升高隨溫度升高, 再次回流開始再次回流開始,每次虹吸前每次虹吸前,固體物質都能被固體物質都能被純的熱溶劑純的熱溶劑所萃取所萃取,溶劑反復溶劑反復利用利用,縮短了提取時間縮短了提取時間,所以所以萃取效率較高。萃取效率較高。Company Logo萃取溶劑的選擇萃取溶劑的選擇索式萃取方法溶劑的選擇索式萃取方法溶劑的選擇應同時考慮分析物以應同時考慮分析物以及基質中的干擾物。及基質中的干擾物。 所使用的溶

27、劑應先考慮所使用的溶劑應先考慮對基質中的干擾物不具對基質中的干擾物不具萃取的能力，萃取的能力，這種溶劑即使對分析物這種溶劑即使對分析物僅具備很僅具備很小的萃取能力也是可以使用的小的萃取能力也是可以使用的。索式萃取方法所進行萃取的時間索式萃取方法所進行萃取的時間經常是長達經常是長達1624小時，甚至于是更長小時，甚至于是更長，那么長的萃取，那么長的萃取時間，可以補足溶劑對分析物萃取能力的不足。時間，可以補足溶劑對分析物萃取能力的不足。 Company Logo目錄目錄高分子材料助劑的基礎知識高分子材料助劑的基礎知識高分子材料助劑的功能分析高分子材料助劑的功能分析高分子材料助劑的定性定量分析高分子

28、材料助劑的定性定量分析Company Logo抗氧劑、光穩定劑作用功能的評價方法抗氧劑、光穩定劑作用功能的評價方法氧化誘導期實驗氧化誘導期實驗：將其模壓成薄膜試樣直接測其氧吸收速：將其模壓成薄膜試樣直接測其氧吸收速度。度。多次擠出試驗多次擠出試驗：在擠出機中對樣品進行反復多次擠出，檢：在擠出機中對樣品進行反復多次擠出，檢測樣品的熔體流動速率或將樣品制成標準試片檢測物理機測樣品的熔體流動速率或將樣品制成標準試片檢測物理機械性能或色差。械性能或色差。 此項試驗主要評價抗氧劑在此項試驗主要評價抗氧劑在加工過程加工過程中對中對塑料材料熱氧穩定作用。塑料材料熱氧穩定作用。烘箱熱老化試驗烘箱熱老化試驗：將

29、樣片置于保持一定溫度的烘箱中進行：將樣片置于保持一定溫度的烘箱中進行熱空氣循環。熱空氣循環。 檢測樣片的檢測樣片的羰基指數、物理機械性能或色差羰基指數、物理機械性能或色差。儲存和使用過程。儲存和使用過程。人工加速老化試驗人工加速老化試驗：將樣品置于全天候老化箱或紫外老化：將樣品置于全天候老化箱或紫外老化機中進行模擬自然環境或條件的老化試驗。機中進行模擬自然環境或條件的老化試驗。使用過程。使用過程。檢檢測內容同上。測內容同上。自然氣候試驗自然氣候試驗：將樣品置于全天候老化箱或紫外老化機中：將樣品置于全天候老化箱或紫外老化機中進行模擬自然環境或條件的老化試驗。進行模擬自然環境或條件的老化試驗。使用

30、過程。使用過程。檢測內檢測內容同上。容同上。Company Logo抗氧劑的效能：氧化誘導法所用技術抗氧劑的效能：氧化誘導法所用技術TGDTADSCTG-DSC其它：化學發光法、紅外法、熔體指數法其它：化學發光法、紅外法、熔體指數法Company LogoTG法法140恒恒溫溫熱熱重重曲曲線線Company LogoDTACompany LogoDSCCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoTG-DSCCompany Logo阻燃劑性能的評價阻燃劑性能的評價極限氧指數法（極限氧指數法（LOI）UL94法法錐形量熱計錐形量熱計Company

31、 Logo極限氧指數法極限氧指數法極限氧指數法極限氧指數法(LOI)是是指在規定條件下，試樣指在規定條件下，試樣在氧、氮混合氣流中維持平穩燃燒時所需的最在氧、氮混合氣流中維持平穩燃燒時所需的最低氧濃度，通常低氧濃度，通常以氧在混合氣體中所占的百分以氧在混合氣體中所占的百分數來表示。數來表示。1966年年，美國學者，美國學者Fenimore等首先提出用等首先提出用LOI來評價塑料和紡織品的燃燒性能。后來來評價塑料和紡織品的燃燒性能。后來ASTM以此為基礎制定了以此為基礎制定了LOI的試驗方法及標的試驗方法及標準準ASTM D 2863-1970。相關標準：相關標準：ISO4589-1984；GB

32、2406-1995Company Logo氧指數測定儀氧指數測定儀玻璃燃燒筒，試樣夾、流量和測量控制玻璃燃燒筒，試樣夾、流量和測量控制系統。系統。測試時，將試樣垂直裝于試樣夾上，從測試時，將試樣垂直裝于試樣夾上，從燃燒筒底部通入氧、氮混合氣，以點火燃燒筒底部通入氧、氮混合氣，以點火器從上端點燃試樣，改變混合氣中的氧器從上端點燃試樣，改變混合氣中的氧濃度，直至火焰前沿恰好達到試樣的標濃度，直至火焰前沿恰好達到試樣的標線為止。線為止。Company LogoCompany LogoCompany LogoUL94法法UL94法是由美國保險商實驗室于法是由美國保險商實驗室于1894年開年開發的，目發

33、的，目前已成為國際上公認且被廣泛采用的前已成為國際上公認且被廣泛采用的燃燒性能試驗方法，該方法現已標準化。燃燒性能試驗方法，該方法現已標準化。相關標準：相關標準：ANSI/UL 94-1985,ISO 12992-1995和和ISO 1210-1996,GB 2408-1996。Company LogoUL94試驗HB級水平燃燒試驗；級水平燃燒試驗；V-0、 V-1、 V-2級垂直燃燒試驗；級垂直燃燒試驗；5-V級垂直燃燒試驗；級垂直燃燒試驗；采用輻射板的火焰蔓延指數試驗；采用輻射板的火焰蔓延指數試驗；VTM-0、 VTM-1 、 VTM-2級垂直燃燒試級垂直燃燒試驗。驗。Company Lo

34、goUL94 V-0、 V-1、 V-2級垂直燃燒試驗級垂直燃燒試驗適用于塑料的適用于塑料的UL94垂直燃燒試驗，根據垂直燃燒試驗，根據樣品樣品燃燒時間燃燒時間、熔滴是否引燃脫脂棉熔滴是否引燃脫脂棉等試驗結果，等試驗結果，將材料分級，其中將材料分級，其中V-2為最低阻燃級，為最低阻燃級， V-0為為最高阻燃級。最高阻燃級。Company Logo試驗時，將本生燈置于垂直放置試樣（試驗時，將本生燈置于垂直放置試樣（130mm130mm130mm130mm）的下端，的下端，點火點火10s10s( (藍色火焰高藍色火焰高8.5mm)8.5mm)后移走火源后移走火源，記錄，記錄試樣試樣有焰燃燒時間有焰

35、燃燒時間；如試樣在移走火源后如試樣在移走火源后30s30s內自熄內自熄，則重新點燃試樣，則重新點燃試樣10s,10s,記錄火源移走后試樣有焰燃燒和無焰燃燒的續燃時間，記錄火源移走后試樣有焰燃燒和無焰燃燒的續燃時間，同時觀察是否產生有焰熔滴和熔滴是否引燃脫脂棉。同時觀察是否產生有焰熔滴和熔滴是否引燃脫脂棉。Company LogoUL94 V-0、 V-1、 V-2級垂直燃燒測定判別指標級垂直燃燒測定判別指標試樣燃燒行為試樣燃燒行為V-0V-1 V-2試樣數試樣數555點燃次數點燃次數222每次點燃后單個試樣最長有焰燃燒時間每次點燃后單個試樣最長有焰燃燒時間/s103030第二次點燃后單個試樣最

36、長無焰燃燒時間第二次點燃后單個試樣最長無焰燃燒時間/s3060605各試樣各試樣10次點燃后最長有焰燃燒總時間次點燃后最長有焰燃燒總時間/s50250 250有無熔滴和熔滴是否引燃脫脂棉有無熔滴和熔滴是否引燃脫脂棉否否否否是是是否燃燒到固定夾是否燃燒到固定夾否否否否否否Company Logo錐形量熱計錐形量熱計錐型量熱計是于錐型量熱計是于1982 年由美國國家標準局（年由美國國家標準局（NBS首首先研制成功。先研制成功。它是利用它是利用氧消耗原理氧消耗原理，即火災中常見的材料（如聚合，即火災中常見的材料（如聚合物材料、紙張、木材等）燃燒時所物材料、紙張、木材等）燃燒時所放出的熱量與其消放出的

37、熱量與其消耗氧氣的質量之間存在一定的比例關系耗氧氣的質量之間存在一定的比例關系，即消耗每克，即消耗每克氧氣所釋放的熱量大致為氧氣所釋放的熱量大致為13.1kJ的原理制造。的原理制造。因此因此只要準確測量材料燃燒時的氧氣消耗量，就可以只要準確測量材料燃燒時的氧氣消耗量，就可以計算出材料燃燒時釋放出的熱量。計算出材料燃燒時釋放出的熱量。錐型量熱計可用來測量材料在曝露于不同熱輻射條件錐型量熱計可用來測量材料在曝露于不同熱輻射條件下的下的熱釋放速率、著火時間、有效燃燒熱、燃燒產物熱釋放速率、著火時間、有效燃燒熱、燃燒產物中的一氧化碳和二氧化碳的濃度等參數。中的一氧化碳和二氧化碳的濃度等參數。Compa

38、ny Logo錐形量熱計組成錐形量熱計組成l錐形加熱器、錐形加熱器、l樣品夾持器、樣品夾持器、l稱量儀、稱量儀、l點火器、點火器、l排氣系統、排氣系統、l氣體樣品采集、氣體樣品采集、l氧氣分析儀、氧氣分析儀、l煙密度測試系統、煙密度測試系統、l熱流計、熱流計、l校正燃燒器、校正燃燒器、l數據采集系統。數據采集系統。 Company Logo雙雙(六氯環戊二烯六氯環戊二烯) 環辛烷環辛烷(DCRP) 以及十溴以及十溴聯苯醚聯苯醚(DBDPO)對對LDPE的阻燃的阻燃Company LogoCompany LogoCompany Logo目錄目錄高分子材料助劑的基礎知識高分子材料助劑的基礎知識高分

39、子材料助劑的功能分析高分子材料助劑的功能分析高分子材料助劑的定性定量分析高分子材料助劑的定性定量分析Company Logo引發劑過硫酸鉀含量的測定引發劑過硫酸鉀含量的測定 過硫酸鉀與過量的硫酸亞鐵銨作用，亞鐵被過硫酸鉀與過量的硫酸亞鐵銨作用，亞鐵被氧化成高鐵。過量的亞鐵用高錳酸鉀溶液滴定，氧化成高鐵。過量的亞鐵用高錳酸鉀溶液滴定，經計算求得含量。反應式如下：經計算求得含量。反應式如下：化學法化學法無機助劑的分析國家標準中多是采用化學分析方法，因為無機原材料無機助劑的分析國家標準中多是采用化學分析方法，因為無機原材料純度太高，儀器分析取樣太少，準確性會受影響，采用化學分析方法純度太高，儀器分析

40、取樣太少，準確性會受影響，采用化學分析方法測定準確性更好。測定準確性更好。Company Logo引發劑過氧化氫二異丙苯含量的測定引發劑過氧化氫二異丙苯含量的測定化學法化學法Company Logo阻聚劑對苯二酚含量的測定阻聚劑對苯二酚含量的測定化學法化學法Company Logo阻聚劑二甲基二硫代氨基甲酸鈉的測定阻聚劑二甲基二硫代氨基甲酸鈉的測定化學法化學法Company Logo硫磺的純度測定硫磺的純度測定硫磺加熱后與氫氧化鈉反應生成硫化鈉和硫代硫磺加熱后與氫氧化鈉反應生成硫化鈉和硫代硫酸鈉，當加入過氧化氫后，它們被氧化成硫硫酸鈉，當加入過氧化氫后，它們被氧化成硫酸鈉，通過對過量堿溶液的測

41、定，經換算求得酸鈉，通過對過量堿溶液的測定，經換算求得硫磺的含量。硫磺的含量?；瘜W法化學法Company Logo防老劑防老劑264（即（即2，6-二叔丁基對甲酚）二叔丁基對甲酚）含量的測定含量的測定分光分光光度法光度法用乙醇將橡膠中防老劑抽提出來與磷鉬酸作用，在堿性介用乙醇將橡膠中防老劑抽提出來與磷鉬酸作用，在堿性介質中使鉬離子變價，致溶液呈現藍色，進行比色測定。質中使鉬離子變價，致溶液呈現藍色，進行比色測定。測定波長：測定波長：680nmCompany Logo色譜法測定高分子中添加劑色譜法測定高分子中添加劑GC/ MS 及計算機輔助已用于各種添加劑的及計算機輔助已用于各種添加劑的定性分析

42、定性分析;LC/ MS、LC/ MS/ MS 專用機也已被商品專用機也已被商品化化;超臨界色譜超臨界色譜/ 質譜質譜( SFC/MS) 已被用于包裝已被用于包裝材料中的添加劑的快速分析。材料中的添加劑的快速分析。薄層色譜薄層色譜( TLC)也廣泛應用于添加劑的分析也廣泛應用于添加劑的分析色譜法色譜法Company Logo薄層色譜法和高效液相色譜法測定薄層色譜法和高效液相色譜法測定RD稱重RD溶液0.5%分析天平薄層色譜液相色譜過濾分析譜圖顯色展開點樣純度含量摻雜二聚體進樣出峰斑點分析譜圖純度含量二、三、四聚體溶劑色譜法色譜法Company LogoRD產品有效含量半定量測定產品有效含量半定量

43、測定色譜法色譜法Company Logo氣相色譜氣相色譜- 質譜聯用法測定塑料產品中質譜聯用法測定塑料產品中的溴系阻燃劑的溴系阻燃劑溴系阻燃劑溴系阻燃劑是目前全世界范圍內使用的主要阻燃劑是目前全世界范圍內使用的主要阻燃劑, 常常用的有十溴聯苯醚、四溴雙酚用的有十溴聯苯醚、四溴雙酚A、四溴雙酚、四溴雙酚A - 雙雙(2, 3 - 二溴二溴)丙醚、六溴環十二烷、三溴苯酚、十溴聯苯丙醚、六溴環十二烷、三溴苯酚、十溴聯苯乙烷等。乙烷等。溴系阻燃劑的分解溫度溴系阻燃劑的分解溫度大多在大多在200300左右左右, 與各與各種高聚物的分解溫度匹配種高聚物的分解溫度匹配, 因此能在最佳時刻以氣相及因此能在最佳

44、時刻以氣相及凝聚相同時起到阻燃作用凝聚相同時起到阻燃作用, 阻燃效果好阻燃效果好, 且添加量小。且添加量小。但是越來越多的研究表明這類但是越來越多的研究表明這類阻燃劑對環境造成了嚴重阻燃劑對環境造成了嚴重的污染的污染,從而給人的健康帶來巨大的危害。從而給人的健康帶來巨大的危害。歐共體在歐共體在2002年公布了年公布了關于在電子電氣設備中禁止關于在電子電氣設備中禁止使用某些有害物質指令使用某些有害物質指令, 限制所有在歐盟市場出售的電限制所有在歐盟市場出售的電子電氣設備限量使用多溴聯苯醚子電氣設備限量使用多溴聯苯醚( PBDEs)和多溴聯苯和多溴聯苯( PBBs)等溴系阻燃劑。等溴系阻燃劑。色譜

45、法色譜法Company Logo色譜法色譜法阻燃劑的提取阻燃劑的提取將塑料產品剪刀剪碎將塑料產品剪刀剪碎, 再由液氮冷凍、粉碎再由液氮冷凍、粉碎; 準確稱取粉碎樣品準確稱取粉碎樣品11.000 0 g于纖維索套管于纖維索套管中中, 在接受瓶中加入在接受瓶中加入150 mL甲苯甲苯, 安裝好安裝好索索式提取裝置式提取裝置, 按序打開冷卻循環水、加熱裝置按序打開冷卻循環水、加熱裝置, 并控制每秒流速并控制每秒流速12滴滴, 提取提取10 h。提取液提取液旋轉蒸發旋轉蒸發濃縮至近干濃縮至近干, 氮氣吹干氮氣吹干, 準確準確加入加入210 mL甲苯定容甲苯定容。將上述溶液經過將上述溶液經過0.145m

46、的針式的針式過濾過濾器過濾器過濾, GC - MS分析。分析。Company LogoGC-MS分析分析色譜條件: 120(2 min) , 以20/min升至320(5 min) ; 質譜的掃描范圍: 1501 000 u; 不分流進樣, 進樣量1L。色譜法色譜法Company Logo其它方法其它方法紅外法紅外法電化學方法電化學方法ICP-MSCompany Logo聚丙烯纖維中助劑的分析聚丙烯纖維中助劑的分析試樣的預處理試樣的預處理：將直徑為將直徑為0.1mm的聚丙烯纖維剪碎至長約的聚丙烯纖維剪碎至長約30mm左右。左右。稱取稱取10g樣品，以樣品，以三氯甲烷三氯甲烷于于索式萃取器索式萃

47、取器中萃中萃取取12h,收集三氯甲烷萃取液，收集三氯甲烷萃取液，并于此萃取液中加入過量并于此萃取液中加入過量甲醇甲醇，沉淀聚合物，沉淀聚合物，過濾。過濾。氯液濃縮后，以氯液濃縮后，以10mL三氯甲烷溶解即為分離三氯甲烷溶解即為分離用試樣。用試樣。凡分析凡分析聚烯烴聚烯烴樹脂中的助樹脂中的助劑，均可采用此法進行樣劑，均可采用此法進行樣品預處理。品預處理。綜合分綜合分析舉例析舉例Company Logo分離：高效液相色譜分離：高效液相色譜綜合分綜合分析舉例析舉例Company Logo紅外鑒定：將各組分分別收集，用紅外進行鑒定紅外鑒定：將各組分分別收集，用紅外進行鑒定綜合分綜合分析舉例析舉例Com

48、pany Logo綜合分綜合分析舉例析舉例Company LogoCompany LogoCompany LogoCompany Logo硫化橡膠硫化橡膠NBR中助劑的分析中助劑的分析試樣的預處理試樣的預處理稱取稱取10g橡膠，剪碎至橡膠，剪碎至2mm大小，在索式萃取器中，大小，在索式萃取器中，以三氯甲烷萃取以三氯甲烷萃取24h，濃縮萃取物，不溶物可直接作，濃縮萃取物，不溶物可直接作紅外光譜測定。濾液用為高效液相色譜的試樣。紅外光譜測定。濾液用為高效液相色譜的試樣。綜合分綜合分析舉例析舉例Company Logo分離分離綜合分綜合分析舉例析舉例Company Logo紅外測定：收集各組分，紅外

49、測定。紅外測定：收集各組分，紅外測定。Company LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany Logo綜合分綜合分析舉例析舉例Company Logo增塑劑（增塑劑（plasticizers）分析分析PAEs(鄰苯二甲酸酯類）增塑劑是一類鄰苯二甲酸酯類）增塑劑是一類“內分泌干擾素內分泌干擾素”,會使生物體內會使生物體內(包括人類包括人類) 的內分泌失調的內分泌失調,出現生殖病變出現生殖病變,還還可以引起動物肝組織癌變?？梢砸饎游锔谓M織癌變。被列為被列為“內分泌干擾素內分泌干擾素”的鄰苯二甲酸酯共有的鄰苯二甲酸酯共

50、有8 個個,都是作都是作為增塑劑使用為增塑劑使用,它們是它們是: DEHP、BBP、DBP、DCHP (二二環己酯環己酯) 、DEP、DNPP(二正戊酯二正戊酯) 、DHP(二己酯二己酯) 、DPP(二丙酯二丙酯) 。DMP(二甲酯二甲酯) 、DEP (二乙酯二乙酯) 、DBP (二丁酯二丁酯) 、BBP(丁基卞基酯丁基卞基酯) 、DNOP(二正辛酯二正辛酯) 、DEHP(二二-(2-乙基己基乙基己基) 酯酯) 等已被等已被美國環保局美國環保局( EPA) 列為首選檢列為首選檢測污染物。測污染物。歐盟歐盟也將也將DBP、BBP、DEHP、DNOP、DINP(二異壬二異壬酯酯) 、DIDP(二異

51、癸酯二異癸酯) 等等6 種認定為對人體和環境有害種認定為對人體和環境有害的物質的物質,并規定總檢出量必須低于并規定總檢出量必須低于0. 1 % 。Company Logo增塑劑前處理方法增塑劑前處理方法索氏提取索氏提取超聲萃取超聲萃?。撼暡ㄔ谝后w中的空化作用加速有：超聲波在液體中的空化作用加速有效成份的浸出提取效成份的浸出提取 微波輔助萃取微波輔助萃取(ME)：微波加熱來加速溶劑對：微波加熱來加速溶劑對固體樣品中目標萃取物的萃取過程固體樣品中目標萃取物的萃取過程超臨界流體萃取超臨界流體萃取(SFE)：利用超臨界流體的溶：利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關系，即利用解能力與其密度的關系，即利

52、用壓力壓力和和溫度溫度對對超臨界流體溶解能力的影響而進行的。超臨界流體溶解能力的影響而進行的。 固相萃取固相萃取( SPE)固相微萃取固相微萃取( SPME)加速溶劑萃取加速溶劑萃取(ASE)Company Logo固相萃取固相萃取(Solid Phase Extraction SPE) 固相萃取就是利用固相萃取就是利用固體吸附劑固體吸附劑將液體樣品中的將液體樣品中的目標化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物目標化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達到分離和富集目標化合物的目的。到分離和富集目標化合物的目的。固相萃取的

53、一般操作程序固相萃取的一般操作程序如下：活化吸附劑如下：活化吸附劑 、上樣上樣 、洗滌和洗脫、洗滌和洗脫 Company Logo最簡單的最簡單的固相萃取裝置固相萃取裝置就是一根直徑為數毫米就是一根直徑為數毫米的小柱，小柱下端有一孔徑為的小柱，小柱下端有一孔徑為20m的燒結篩的燒結篩板，用以支撐吸附劑。板，用以支撐吸附劑。在篩板上填裝一定量的吸附劑（在篩板上填裝一定量的吸附劑（1001000，視需要而定），然后在吸附劑上，視需要而定），然后在吸附劑上再加一塊篩板，以防止加樣品時破壞柱床。再加一塊篩板，以防止加樣品時破壞柱床。Company Logo固相微萃取固相微萃取 固相微萃取固相微萃取是在固相萃取基礎上發展起是在固相萃取基礎上發展起來的一種新的萃取分離技術，與液來的一種新的萃取分離技術，與液液液萃取和固相萃取相比，萃取和固相萃取相比，具有操作時間短，具有操作時間短，樣品量小，無需萃取溶劑，適于分析揮樣品量小，無需萃取溶劑，適于分析揮發性與非揮發性物質，重現性好等優點。發性與非揮發性物質，重現性好等優點。固相微萃取關鍵在于選擇石英纖維上的固相微萃取關鍵在于選擇石英纖維上的涂層（吸附劑