第一章　聚合物添加剂概述

高分子材料特别是塑料具有许多优点，如原料来源丰富，密度小，电学、光学性能优良，耐腐蚀，广泛应用于国民经济各部门，已成为日常生活用品中不可缺少的组成部分。没有合成塑料的发展和应用，就不可能制造出今天为数众多的电器和电子设备零件，也就不可能拥有通信技术的现代发展水平；塑料在汽车、铁路及航空上的应用，使运输业的发展取得了重大进展；还有大量的塑料产品应用在建筑行业，如作为隔热材料、电绝缘材料、门窗、管道等。因此塑料成为继木材、钢铁、水泥之后的第四大材料，但高分子材料在加工、贮存、使用过程中，其物理性能、化学性能会逐渐变差，这主要是由于高分子材料老化或降解引起的。

聚合物在阳光、热、氧等大气环境中会发生自催化降解反应。由于聚合物的种类、分子链结构等存在差异，它们的降解状态也是有差异的。在加工制造、贮存、使用的全过程的每个环节聚合物随时都会发生光氧化反应，不同结构化合物敏感程度不同。如聚丙烯（PP）在室温时对氧很敏感，而聚氯乙烯（PVC）在热加工时熔体降解严重，若不添加热稳定剂，就无法在高温下成型。高度不饱和的聚合物，如丁二烯类聚合物或异戊二烯衍生的共聚物，对氧极敏感。除了聚合物自身的分子结构决定了它的光氧化反应性质外，其光氧化反应性质还取决于聚合物本身的结晶度、形态、残存的催化剂、杂质的性质和含量。所以导致聚合物降解的因素有内因和外因，内因主要包括聚合物的组成及其链结构，聚合物所处的聚集状态，聚合物本来具有的杂质和加工时外来的杂质等。外因是指聚合物所处的使用环境，如光、热、氧、臭氧、水、高能辐射、机械力、微生物、昆虫等。

如何阻止高分子材料的降解，即如何延长高分子材料的寿命，目前最简便、最经济、最有效地手段是添加稳定化助剂如抗氧剂、紫外线稳定剂、重金属离子钝化剂等。它们的基本功能是：避免大分子链受激发，尽量抑制自由基的产生；捕获生成的自由基，抑制自由基的连锁反应；屏蔽或吸收紫外线；络合重金属使其减活，不致催化激发聚合物分子发生降解反应。使用添加剂，是目前防止塑料老化十分有效地手段，同时还能拓宽材料的用途，并将其制成满足人们需求的各种新产品。

塑料添加剂根据其所起的作用通常分为：光稳定剂、抗氧剂、热稳定剂、加工助剂、阻燃剂等，通常像聚氯乙烯（PVC）、聚醋酸乙烯酯（EVA）、聚乙烯醇（EVOH）、聚苯乙烯（PS）等要添加光稳定剂、热稳定剂、抗氧剂等；在聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）中要添加光稳定剂、抗氧剂等。

添加剂的种类及产品很多，限于篇幅，本手册重点研究在塑料制品中使用量最大的光稳定剂、抗氧剂、增塑剂。