助剂的溶解度及其损失

来源：塑胶五金网发布时间：2014-11-06 08:50:21点击率：

　　溶解于聚合物中的助剂会从聚合物中迁移到周围介质中，包括助剂扩散到表面及从表面上去除等过程(即热析、蒸发或冲洗掉)。助剂在聚合物中的溶解度影响上述所有过程。

　　聚合物中的过量助剂(高于其溶解度)会在聚合物表面渗出，形成液滴或粉末;起霜或热析。难以定量描述热析过程，因为在超过其溶解度的高助剂浓度时,扩散系数不是恒定的，而且热析以后残存助剂的浓度更高，其在聚合物中的初始浓度更高。

　　助剂A从聚合物中的蒸发量取决于其在聚合物中的溶解度。有时助剂的蒸发率(We)与其表面浓度([A]sf)及其在聚合物中的溶解度[A]s有关：

　　We=Wa[A]sf/[A]s

　　式中 Wa--单一助剂的蒸发率。

　　在其他文献中有蒸发造成助剂损失的详细描述。

　　高分子量助剂不挥发，高温时其在聚合物中的扩散非常慢，这就是为什么冲洗是稳定剂及其他助剂从户外用的聚合物中发生不希望的损失的主要原因，也是管和容器中产生液体流的原因所在。有些因素影响稳定剂从聚合物中冲洗出来，即助剂和溶剂在聚合物中的溶解度。一方面，由于助剂的溶解度低，部分助剂会以亚稳态形式存在于聚合物中或形成分离相，被快速损失掉。另一方面，溶剂有助于稳定剂迁移到聚合物中，提高大分子链段的活动性。溶剂逃逸助剂的能力与其在聚合物中的溶解度有关：溶剂的溶解度越高，冲洗效果越好。

　　在很多情况中，助剂的扩散系数随着其在聚合物中的浓度增加而提高。扩散系数与扩散剂浓度的关系要么是聚合物的增塑所致，要么是存在束缚部分扩散分子的吸附中心。

　　假定吸附中心外只有A的活性分子参与扩散，其浓度表示为:

　　[A]=[A]p/Ka([Za]-[A]p)

　　也有可能发现扩散系数(D)与A在聚合物中的总浓度的理论关系：

　　Ф=-Dt(d[A]/dx)

　　D=Dt[Z]/Ka([Za]-[A]p)2

　　式中 Dt——真正溶解的分子的扩散系数。

　　考虑助剂在聚合物中的非独特分布及能够容纳助剂分子的聚合物链缠结周围的吸附中心就可以解释助剂溶解和扩散特性。缠结浓度在聚合物合成过程中或聚合物处理(取向、结晶等)过程中可能会发生变化。聚合物的无序性对助剂行为和聚合物性能的影响应该看作是聚合物材料的物理化学性质和技术的重要因素。

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