容我想想,塑料的极性如何影响着色剂

容我想想,塑料的极性如何影响着色剂

最近发现,着色剂作为一种塑料的添加剂,着色剂的着色效果跟材料的极性有很大关系,之前介绍过尼龙的着色剂的选择,很大程度是以为尼龙本身有很强的极性。至于着色剂和塑料两者如何互相影响,以后再介绍。

参考阅读:

简述尼龙用着色剂~

(1)极性(polarity):在化学中,极性指一根共价键或一个共价分子中电荷分布的不均匀性。如果电荷分布得不均匀,则称该键或分子为极性;如果均匀,则称为非极性。物质的一些物理性质(如溶解性、熔沸点等)与分子的极性相关。

共价键的极性

共价键的极性是因为成键的两个原子电负性不相同而产生的。电负性高的原子会把共享电子对“拉”向它那一方,使得电荷不均匀分布。这样形成了一组偶极,这样的键就是极性键。电负性高的原子是负偶极,记作δ-;电负性低的原子是正偶极,记作δ+

键的极性程度可以用两个原子电负性之差来衡量。差值在0.4到1.7之间的是典型的极性共价键。两个原子完全相同(当然电负性也完全相同)时,差值为0,这时原子间成非极性键。相反地,如果差值超过了1.7,这两个原子之间就以离子键为主成键。

分子极性

一个共价分子是极性的,是说这个分子内电荷分布不均匀,或者说,正负电荷中心没有重合。分子的极性取决于分子内各个键的极性以及它们的排列方式。在大多数情况下,极性分子中含有极性键,非极性分子中含有非极性键或者极性键。然而,非极性分子也可以全部由极性键构成。只要分子高度对称,各个极性键的正、负电荷中心就都集中在了分子的几何中心上,这样便消去了分子的极性。这样的分子一般是直线形、三角形或四面体形。

关于极性,可以古代朝廷(分子)内部来通俗理解,朝廷是由不同官员(原子)之间组成,官员之间的关系(共价键)会影响皇帝统治的稳定性(分子极性)。

朝廷中各个官员之间关系融洽(共价键极性低),相当于朝廷内部都很稳定,皇帝的统治也会很稳定(分子极性也低)。

如果朝廷中各个官员之间关系紧张,矛盾重重(共价键极性高),会导致整个朝廷内部动荡,但是此时皇帝如果能够利用好这些矛盾,让他们互相制衡(分子结构对称),皇帝的统治也会很稳定(分子极性也低)。

可是如果朝廷中各个官员之间关系紧张,矛盾重重(共价键极性高),而且皇帝还是个昏君,无作为,没法均衡这些矛盾,这个朝廷就会危机四伏(分子极性也高)。

(2)判定标准

对于分子极性大小,目前尚无一个公认准确的量化标准,但比较常用的是根据物质的介电常数(尤其是液体和固体),对于一些简单的分子也可以根据其本身结构判断其是否有极性(如二氧化碳为直线型分子,为非极性化合物,但二氧化硫分子结构为V字型,故为极性分子)。

溶解性

分子的极性对物质溶解性有很大影响。极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,也即“相似相溶”。

熔沸点

在分子量相同的情况下,极性分子比非极性分子有更高的沸点。这是因为极性分子之间的取向力比非极性分子之间的色散力大。

下面列举了一些常见塑料的分子式

(极性从低到高排列)

PE:聚乙烯

—[CH2—CH2]n—

PP:聚丙烯

PS:聚苯乙烯

PVC:聚氯乙烯

ABS:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物

PMMA:聚甲基丙烯酸甲酯

PC:聚碳酸酯

POM:聚甲醛

PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯

PA6:聚酰胺6/尼龙6

PA66:聚己二酰己二胺/尼龙66

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