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    彈性體常見問題

    價值3W的助劑速查手冊,改性塑料研發工程師必備!

    作者: 來源:網絡 日期:2016/11/25 14:40:14 人氣:2620

    世界上沒有任何一件事情是完美的,在改性塑料行業,這樣的例子就更加常見了。因為,不管是熱塑性還是熱固性,盡管已經精心挑選材料,但在加工成型或使用過程中,總是會有一些塑料不能令人滿意。為此,為了滿足加工成型或使用過程中的要求,就必須對塑料進行改性。

    因為,有的材料韌性很好,但阻燃性能很差;有的材料導電性很好,耐熱性很差;有的材料綜合性能很好,耐老化耐黃變性能卻不行。這個時候,改性塑料人最有效的救兵就是——塑料助劑。助劑在塑料中:小身板,大能量。

    塑料助劑又叫塑料添加劑,是聚合物(合成樹脂)進行成型加工時為改善其加工性能或為改善樹脂本身性能所不足而必須添加的一些化合物。

    一、助劑能做什么呢?


    助劑能做什么?我想做塑料改性的人都非常清楚。比如說:改善加工性能、改善力學性能、改善光學性能、改善老化性能、改善表面性能、降低成本及改善其它的一些性能。下面先從一個表格,整體感受一下。

    表 塑料添加劑的功能及類別

    改善加工性能

    潤滑劑、脫模劑、穩定劑、加工助劑、觸變劑、增塑劑、PVC穩定劑

    改善力學性能

    增塑劑、增強填充劑、增韌劑、抗擊改性劑

    改善光學性能

    顏料、染料、成核劑、熒光增白劑

    改善老化性能

    抗氧劑、PVC穩定劑、紫外光吸收劑、殺菌劑、防霉劑

    改善表面性能

    抗靜電劑、滑爽劑、耐磨劑、防粘連劑、防霧劑

    降低成本

    稀釋劑、增溶劑、填料

    改善其他性能

    發泡劑、助燃劑、化學交聯劑、偶聯劑


    雖然說助劑可以改善塑料的一些性能,但并不是每一種塑料都能加入不同的助劑。這個主要是有些助劑會與塑料本身發生一些反應,不僅達不到改善塑料自身缺點的問題,還讓材料性能變得更差,并且對人的健康、環境等造成不可估量的影響。因此,今天我們就一起從整體的出來,逐一了解各種塑料的助劑,從而提高對塑料性能的認識。

    二、助劑介紹


    1.阻燃劑

    阻燃劑,賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑,主要是針對高分子材料的阻燃設計的;阻燃劑有多種類型,按使用方法分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑。

    隨著國家對環保的日益重視,阻燃劑的發展趨勢將是無毒、無鹵、低煙、對環境沖擊最小而具有最佳阻燃性能的新型阻燃劑體系。

    2.抗氧劑/光穩定劑

    抗氧劑是一類化學物質,當其在聚合物體系中僅少量存在時,就可延緩或抑制聚合物氧化過程的進行,從而阻止聚合物的老化并延長其使用壽命,又被稱為“防老劑”。

    不同類型主、輔抗氧劑,或同一類型不同分子結構的抗氧劑,作用功能和應用效果存在差異,常用的塑料抗氧劑按分子結構和作用機理一般分為五類:受阻酚類、亞磷酸酯類、硫代類、復合類以及受阻胺(HALS)類。

    3.爽滑劑

    聚合物會在生產、加工中因具有摩擦性而引發表面粘接、脫模困難等問題。高摩擦在薄膜的收放卷、塑料袋生產和包裝生產過程中制造困難。因此在聚合物生產過程中需要添加一些爽滑助劑,減少摩擦力或粘接。

    國內常見的爽滑劑品種有酰胺類(油酸酰胺和芥酸酰胺等)、皂類(硬脂酸鈣等)和有機硅類(硅酮)。

    4.相容劑

    相容劑又稱增容劑,是指借助于分子間的鍵合力,促使不相容的兩種聚合物結合在一體,進而得到穩定的共混物的助劑。

    以ABS為例,直接將兩種材料共混得到“ABS”一定不是你想要的,因為它的性能一塌糊涂。為什么會有這樣的差別呢?這就涉及到了高分子合金的關鍵技術——相容化技術。就ABS而言,大家可能知道他的生產方式是首先聚合得到的PB膠粉,然后以它為種子,另加丙烯腈和苯乙烯單體,接枝在PB膠粉上。這樣在PB膠粉的表面其實是PB-g-AS這種聚合物。而這種聚合物將兩種原本不相容的聚合物結合在一起,改善了原來體系的性能。


    5.增韌劑

    凡能減低脆性,增加韌性,而又不影響膠黏劑其他主要性能的物質即為增韌劑,可分為橡膠類增韌劑和熱塑性彈性體類增韌劑。增韌劑一般都含有活性基團,能與樹脂發生化學反應,固化后不完全相容,有時還要分相,會獲得較理想的增韌效果,使熱變形溫度不變或下降甚微,而抗沖擊性能又明顯改善。


    6.抗菌劑

    抗菌劑(anti-bacterial agents)指能夠在一定時間內,使某些微生物(細菌、真菌、酵母菌、藻類及病毒等)的生長或繁殖保持在必要水平以下的化學物質??咕鷦┦蔷哂幸志蜌⒕阅艿奈镔|或產品。

    抗菌劑的抗菌作用一般分為殺菌和抑菌作用??咕鷦┑臐舛群妥饔脮r間對抗菌作用有很大的影響。銀、銅、汞等金屬離子、強氧化劑主要起殺菌作用,有機抗菌劑則主要表現為抑菌作用。同一抗菌劑,低濃度常表現抑菌,高濃度則為殺菌。


    7.著色劑

    能使塑料上一定顏色的物質。著色劑使塑料改變固有的吸收及反射光波的特性。它可以是有機或無機的,可以是天然的或合成的。

    顏料是不能溶于普通溶劑的著色劑,故要獲得理想的著色性能,需要用機械方法將顏料均勻分散于塑料中。無機顏料熱穩定性、光穩定性優良,價格低,但著色力相對差,相對密度大;有機顏料著色力高、色澤鮮艷、色譜齊全、相對密度小,缺點為耐熱性、耐候性和遮蓋力方面不如無機顏料。


    8.偶聯劑

    是一類具有兩性結構的物質,它們分子中的一部分基團可與無機表面的化學基團反應,形成化學鍵合;另一部分基團則有親有機物的性質,可與有機分子發生化學反應或產生較強的分子間作用,從而將兩種性質截然不同的材料牢固地結合起來,改善無機填料在聚合物基體中的分散狀態,提高填充聚合物材料的力學性能和使用性能。


    9.成核劑

    成核劑是適用于聚乙烯、聚丙烯等不完全結晶塑料,通過改變樹脂的結晶行為,加快結晶速率、增加結晶密度和促使晶粒尺寸微細化,達到縮短成型周期、提高制品透明性、表面光澤、抗拉強度、剛性、熱變形溫度、抗沖擊性、抗蠕變性等物理機械性能的功能助劑。


    10.發泡劑

    所謂發泡劑就是使對象物質成孔的物質,它可分為化學發泡劑和物理發泡劑和表面活性劑三大類?;瘜W發泡劑是那些經加熱分解后能釋放出二氧化碳和氮氣等氣體,并在聚合物組成中形成細孔的化合物;物理發泡劑就是泡沫細孔是通過某一種物質的物理形態的變化,即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發或固體的溶解而形成的;發泡劑均具有較高的表面活性,能有效降低液體的表面張力,并在液膜表面雙電子層排列而包圍空氣,形成氣泡,再由單個氣泡組成泡沫。


    11.抗靜電劑

    任何物體都帶有本身的靜電荷,這種電荷可以是負電荷也可以是正電荷,靜電荷的聚集使到生活或者工業生產受到影響甚至危害,將聚集的有害電荷導引/消除使其不對生產/生活造成不便或危害的化學品稱為抗靜電劑。

    抗靜電劑一般都具有表面活性劑的特征,結構上極性基團和非極性基團兼而有之。常用的極性基團(即親水基)有:羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的陰離子,胺鹽、季銨鹽的陽離子,以及-OH、-O-等基團,常用的非極性基團(即親油基或疏水基)有:烷基、烷芳基等,從而形成了纖維工業常用的五種基本類型的ASA,即胺的衍生物,季銨鹽,硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。


    12.熱穩定劑

    塑料在加工成型過程中,會因加熱、摩擦或剪切等產生熱量,或因塑料制品在使用過程中受熱而發生性能變壞。為了防止塑料受熱發生降解老化,需要添加一種使塑料在受熱時不會引起分解和變化的物質,這種物質就叫做熱穩定劑。


    13.增強材料

    增強材料的作用主要是增加塑料制品的強度。一般而言,它是纖維類材料,如玻璃纖維、金屬纖維、天然或合成纖維等。

    由于纖維類材料有高的拉伸強度,故填充在熱固性或熱塑性樹脂中可以大大提高制品的拉伸強度,提高剛性、耐磨性、尺寸穩定性、流變性、阻燃性、減小滲透性,使制品表面光澤性提高。


    14.填料

    是為了降低成本或改善性能等在塑料中所加入的惰性物質。常見的填料有:碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、云母、炭黑、玻璃微珠、陶瓷等等。


    15.熒光增白劑

    是一種熒光染料,或稱為白色染料,也是一種復雜的有機化合物。它的特性是能激發入射光線產生熒光,使所染物質獲得類似熒石的閃閃發光的效應,使肉眼看到的物質很白,達到增白的效果。


    16.粘合劑

    粘合劑(Bonding agent)是最重要的輔助材料之一,在包裝作業中應用極為廣泛。粘合劑是具有粘性的物質,借助其粘性能將兩種分離的材料連接在一起,粘合劑的種類很多。


    17.潤滑劑

    塑料在加熱熔融成型的過程中,會受到機械力的推動和剪切力的攪動,塑料與塑料、塑料與機械會產生各種摩擦,摩擦就會產生熱量,而過大的摩擦會產生摩擦熱,使塑料心層溫度不能導出而發生燒焦、氣泡現象;在塑料加工過程中一般需要加入潤滑劑,來降低高聚物分子間的吸引力,從而提高其流動性,并降低制品表面的粘附性以及塑料互相粘連的作用。潤滑劑除了改善流動性外,還可以起熔融促進劑、防粘連劑和防靜電劑、爽滑劑等作用。


    18.增塑劑

    凡是能降低樹脂的熔融溫度,提高樹脂在熔融狀態下的流動性和制品柔軟性的材料都叫增塑劑。增塑劑加入高分子材料時,可在不改變其基本化學特性的情況下,降低其熔體黏度、玻璃化轉變溫度和彈性摸量,從而可改進其加工性,并提高制品的柔軟性和拉伸性能的物質。















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