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塑料助剂的选择

标签:发布日期:2021/3/23 11:24:08  点击次数:


  塑料的生产过程中,聚合物、助剂、加工设备是三个主要的物质条件。

 
  热塑性塑料所使用的助剂品种和数量较多,热固性塑料的加工中除了固化所需要的助剂外,对其他助剂的需求则相对较少。
 
  助剂的用量较小,一般为聚合物重量的百分之几,甚至千分之几。但增塑剂、补强剂、填充剂、软化剂、阻燃剂等用量较大,可达10份至数十份。助剂的用量虽小,但作用显著,甚至可以使某些因性能缺陷较大或加工很困难而几乎失去实用价值的聚合物变成宝贵的材料。
 
  由于助剂的使用,从而使许多精细化工产品获得更有效地应用。因此,助剂又形象地被称为“工业味精”。
 
  按目的选择助剂
  ★增韧 —— 选弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料;
 
  ★增强 —— 选玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维;
 
  ★阻燃 —— 溴类(普通溴系和环保溴系)、磷类、氮类、氮/磷复合类膨胀型阻燃剂、三氧化二锑、水合金属氢氧化物;
 
  ★抗静电 —— 各类抗静电剂;
 
  ★导电 —— 碳类(炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管)、金属纤维和金属粉、金属氧化物;
 
  ★磁性 —— 铁氧体磁粉、稀土磁粉包括钐钴类(SmCo5或Sm2Co17)、钕铁硼类(NdFeB)、钐铁氮类(SmFeN)、铝镍钴类磁粉三大类;
 
  ★导热 —— 金属纤维和金属粉末、金属氧化物、氮化物和碳化物;碳类材料如炭黑、碳纤维、石墨和碳纳米管;半导体材料如硅、硼;
 
  ★耐热 —— 玻璃纤维、无机填料、耐热剂如取代马来酰亚胺类和β晶型成核剂;
 
  ★透明 —— 成核剂,对PP而言α晶型成核剂的山梨醇系列Millad 3988效果最好;
 
  ★耐磨 —— 石墨、二硫化钼、铜粉等;
 
  ★绝缘 —— 煅烧高岭土等;
 
  ★阻隔 —— 云母、蒙脱土、石英等。
 
  按制品特性选择助剂
 
  01 提高稳定性的助剂
  即稳定剂,是防止或延缓聚合物在加工、贮藏和使用过程中老化变质。由于老化的机理各异,稳定化助剂又分为以下四类:
    1、抗氧剂
       (1)自由基抑制剂:主抗氧剂,包括胺类和酚类;
       (2)过氧化物分解剂:辅助抗氧剂,主要是硫代二羧酸酯和亚磷酸酯,通常与主抗氧剂并用。
 
    2、光稳定剂
          又称为紫外光稳定剂
        (1)光屏蔽剂:炭黑、氧化锌和一些无机颜料;
        (2)紫外光吸收剂:水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类等;
        (3)猝灭剂:主要是镍的有机螯合物。
 
    3、热稳定剂
         一般专指聚氯乙烯及氯乙烯共聚物所用的稳定剂
       (1)主稳定剂:盐基性铅盐、金属皂类和盐类、有机锡化合物等。
       (2)辅助稳定剂:环氧化合物、亚磷酸酯、多元醇等。
       (3)复合稳定剂:由主稳定剂(主要是金属皂类和盐类以及有机锡化合物)与辅助稳定剂、其他稳定化助剂组成。
 
    4、防霉剂
         绝大多数聚合物对霉菌是不敏感的,但由于在加工中添加了增塑剂、润滑剂、脂肪酸皂类热稳定剂等可以滋生霉菌的物质,从而具有霉菌易感受性。防霉剂的化学类型很多,包括元素有机化合物、含氮有机物、二硫代氨基甲酸盐、三卤代甲基硫化物、有机卤化物和酚类衍生物等。
 
  02改善力学性能的助剂
  改善如拉伸强度、硬度、刚性、冲击强度、热变形性等。主要包括以下三类:
    1、树脂交联剂 —— 分为辐射交联和化学交联
化学交联采用交联剂,常用有机过氧化物与一些交联剂和交联促进剂并用,以提高交联度和交联速度。环氧树脂的交联剂即为固化剂,常采用胺和有机酸酐。紫外线交联的光敏化剂也属于交联剂。
 
    2、补强剂、填充剂和偶联剂
具有补强作用的纤维型填充剂如玻璃纤维、碳纤维、金属晶须等;填充剂主要有碳酸钙、陶土、滑石、云母、氧化硅、硫酸钙、亚硫酸钙、木粉和纤维等;偶联剂是无机质的增强材料和填充剂与有机质的聚合物之间的桥梁,可以显著提高塑料的机械强度,主要为含有功能性基团的硅烷和钛酸酯类化合物。
 
   3、抗冲击剂 —— 用于改善硬质塑料制品的抗冲击性能
常用的有:MBS(甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)以及CPE(氯化聚乙烯)。
 
  03改善加工性能的助剂
  包括润滑剂、脱模剂、软化剂等。增塑剂也有改善聚合物加工性能的作用。润滑剂可以改善聚合物加热成型时的流动性和脱模性,包括烃类、脂肪酸及其酰胺、酯、金属皂等衍生物。脱模剂涂布于模具表面,使模制品易于脱模,并使其表面光洁,常采用硅油。
 
  04柔软化和轻质化的助剂
    1、增塑剂
增塑剂的绝大部分用于PVC,是消耗量最大的助剂。增塑剂中以邻苯二甲酸酯类为主,其他还有脂肪族二元酸酯、偏苯三酸酯、磷酸酯、环氧酯、聚酯、烷基磺酸苯酯和氯化石蜡等类。
 
    2、发泡剂
主要用于泡沫塑料。常用的发泡剂有偶氮化合物、亚硝基化合物、磺酰肼等类。用于调整发泡剂分解温度的发泡助剂,有尿素类、有机酸类和脂肪酸皂类。

 

 
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