塑料改性助剂选用的11个关键点附超实用的塑料改性助剂大全适用
发布时间: 2022-09-19 00:44:29 来源:NBA买球平台在线 作者:NBA买球平台在线登录

  塑料在加工过程中常常需要添加不同种类的助剂以满足材料的不同加工和应用需求,而助剂的选择在塑料改性配方设计中至关重要。

  助剂犹如烹饪时的各种调料,只有将调料(助剂)的种类、用量、搭配方式等要素与主菜(基体树脂)有机结合起来,才能做出美味的佳肴,用于塑料改性中,其道理也是一样的,但要想设计出一个高性能、易加工、低成本的配方也并非易事,需要考虑的因素很多。

  不同类型的助剂具有不同的目标性能,所加入体系中的助剂能够充分发挥其预计功能,并达到目标规定指标。其中,规定指标一般为国家标准、国际标准,或客户提出的性能要求。按常见目标树脂改性的性能可将助剂分类如下。

  2)增强:主要分为纤维和晶须两大类,无机纤维如玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、硼纤维、石英纤维、石墨纤维及陶瓷纤维等,有机纤维如PAN纤维、聚乙烯纤维、PA纤维、PC纤维、PVC纤维及聚酯纤维等,以及铝、钛、钙等金属晶须等。

  3)增韧:高抗冲击树脂,如CPE、MBS、ACR、SBS、ABS、EVA、改性石油树脂(MPR)等;高抗冲击橡胶,如乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈胶(NBR)、丁苯胶、天然胶、顺丁胶、氯丁胶、聚异丁烯及丁二烯胶等。

  同样的助剂,其形态分布也有不同,相对于改性作用的影响也不一样。对于粉末性助剂,关键的影响因素是其的粒度。

  1)粒度越小,对填充材料的拉伸强度和冲击强度越有益,如,就冲击强度而言, 三氧化二锑的粒径每减少1μm,冲击强度就会增加1倍;

  2)阻燃剂的粒度越小,阻燃效果就越好,如,ABS中加入4%粒度为45μm的三氧化二锑与加入1%粒度为0.03μm的三氧化二锑阻燃效果相同;

  3)着色剂的粒度越小,着色力越高、遮盖力越强、色泽越均匀。但,着色剂的粒度不是越小越好,存在一个极限值,而且对不同性能的极限值不同;

  4)以炭黑为例,其粒度越小,越易形成网状导电通路,达到同样的导电效果加入炭黑的量降低。但同着色剂一样,粒度也有一个极限值,粒度太小易于聚集而难于分散,效果反倒不好。

  5)对于纤维性助剂,助剂的纤维化程度越高,增强效果越好。其中,助剂的纤维化程度可用长径比(L/D)表示。

  树脂和助剂之间良好的相容性是保证助剂性能良好发挥的重要基础,保证其在使用期间良好的耐久性、耐抽提、耐迁移以及耐析出。良好的相容性是基本要求,即使是阻隔性配方也要求助剂在树脂中层状分布。提高树脂相容性的主要方法:

  2)表面处理:以相容剂或偶联剂为表面处理剂,提高树脂与助剂的相容性。常见偶联剂包括:硅烷类、钛酸酯类和铝酸酯类;相容剂包括:树脂对应的马来酸酐接枝聚合物。需经表面处理的助剂包括:无机类添加剂和纤维类助剂。

  合适的助剂添加量既可以提高目标树脂至合适性能,也可保持较低的成本。对于不同的助剂添加量要求不同:

  1)、阻燃剂、增韧剂、磁粉、阻隔剂等,性能角度虽然添加量越多越好,但是,也要核定成本;

  助剂的加入不能导致树脂的本身性能变质,如:PPS不能加入含铅和含铜助剂,PC不能用三氧化锑,这些都可导致解聚;同时,助剂的酸碱性,应与树脂的酸碱性要一致,否则会起两者的反应。

  一个配方中,为了同时兼顾多个目的,需要加入多种不同的助剂。助剂的相互作用就非常复杂,主要概况:

  2)协同作用:配方重的多个助剂互相促进,使总体效果高于单个助剂的平均值;

  3)相互消除:两种或两种以上的添加剂一起加入时的效果低于其单独加入的平均值,如:防老塑料配方中,硫醚类辅抗氧剂与HALS类光稳定剂不同时使用,因为硫醚类滋生的酸性成分抑制了HALS的光稳定作用。

  混合均匀是塑料配方改性的基本要求,也是要求助剂在树脂的形成均匀分布。助剂分布不均匀不仅不能提高原有树脂的性能,还可能因为填料分布不均匀出现性能比纯树脂的性能更差。如:使用填料对材料的力学性能和加工性能,分散不均匀,不仅力学性能大幅度降低,加工性能也会受影响。

  1)合理排序所加入的填料,如:偶联处理过程中,填料先进,升温脱水后,再加入偶联剂;

  2)组分要分主次次序加入体系中,大批量的填料可以分成多批次加入,便于混合均匀。偶联剂处理,一般要分三次喷入方可分散均匀,偶联效果好。

  塑料的流动性是影响塑料加工性能的主要方面,也是选择采用何种塑料加工方式的重要依据。

  一般而言,无机填料加入都会导致流动性能降低,需要补加流动改性型进行优化。常见的有机助剂包括:十溴二苯醚、四溴双酚A。

  降低树脂的加工温度,加工温度不超过助剂的分解温度,确保助剂的稳定存在,体现改性性能;加入一定量的抗氧化剂助剂,防止热分解发生,影响树脂的性能。

  一般而言,大部分有机染料分解温度低,不适合高温加工的工程塑料;香料的分解温度都低,一般在150℃以下,只能用EVA等低加工温度的树脂为载体。

  配方的环保性包括:对人体、设备、环境以及使用者无害。人体卫生性--树脂和所选助剂应该绝对无毒,或其含量控制在规定的范围内。对环境污染--所选组分不能污染环境。

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