塑料添加剂又称塑料添加剂,是聚合物(合成树脂)成型时,为改善其加工性能或提高树脂本身性能而必须添加的一些化合物 。例如,添加增塑剂以降低PVC树脂的成型温度并软化产品 。再如添加发泡剂 , 以制备轻质、耐冲击、隔热隔音的泡沫塑料 。有些塑料的热分解温度很接近成型温度,不加热稳定剂就无法成型 。因此,塑料添加剂在塑料成型中起着特别重要的作用 。
塑料成型制品用添加剂的一大类,包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、防霉剂、着色剂和增白剂(见颜料)、填料、偶联剂、润滑剂、脱模剂等 。着色剂、增白剂、填充剂不是塑料专用化学品,而是通用的复合材料 。
“如何选择添加剂?
塑料配方的设计表面看起来很简单,但实际上包含了很多内在联系 。为了设计出高性能、易加工、低价格的配方,在选择添加剂时需要考虑的因素很多 。根据要达到的目的,选择合适的添加剂 , 加入的添加剂应能充分发挥其预期效果 , 达到规定的指标 。添加剂的具体选择范围如下:
选择增韧弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料;
增强体——选用玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维;
阻燃剂——溴(普通溴和环保溴)、磷、氮、氮/磷复合膨胀型阻燃剂、三氧化二锑、水合金属氢氧化物;
抗静电-各种抗静电剂;
导电性——碳(炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管)、金属纤维、金属粉末、金属氧化物;
磁性——铁氧体磁粉和稀土磁粉包括钐钴(SmCo5或Sm2Co17)、钕铁硼(NdFeB)、钐铁氮(SmFeN)、铝镍;
热传导-金属纤维和金属粉末、金属氧化物、氮化物和碳化物;碳材料,例如炭黑、碳纤维、石墨和碳纳米管;半导体材料 , 例如硅和硼;
耐热-玻璃纤维、无机填料、耐热剂如取代马来酰亚胺、β晶成核剂;
透明成核剂,山梨醇系列α晶成核剂对PP的效果最好;
耐磨-石墨、二硫化钼、铜粉三种钴磁粉 。
绝缘煅烧高岭土;
屏障云母、蒙脱石、应时等 。
“添加剂和塑料匹配 。
红磷阻燃剂对PA、PBT、PET有效;
氮系阻燃剂对含氧有效 , 如PA、PBT、PET等 。
成核剂对聚丙烯共聚物有良好的作用;
玻璃纤维耐热改性对结晶塑料效果好,对无定形塑料效果差 。
炭黑填充导电塑料在结晶树脂中具有良好的效果 。
同一成分的添加剂形状不同,对改性影响很大 。
“添加剂的形状
纤维状添加剂具有良好的增强效果(添加剂的纤维化程度可以用长径比来表示 , L/D越大,增强效果越好,这就是为什么我们要从通风口加入玻璃纤维);
与粉末相比,熔融状态有利于保持长径比 , 降低纤维断裂的概率 。
球形添加剂增韧效果好,亮度高;
硫酸钡是一种典型的球形添加剂,所以选用硫酸钡作为高光PP的填料,略显刚性和增韧 。
“添加剂的粒度
①添加剂粒度对力学性能的影响:
粒径越小 , 对填料的拉伸强度和冲击强度越有利 。
【稳定剂有哪些 有机锡稳定剂分为哪三大类】②添加剂粒度对阻燃性的影响:
阻燃剂的粒径越?。?阻燃效果越好 。比如水合金属氧化物和三氧化二锑的粒径越小,达到相同阻燃效果的添加量越少;
③添加剂粒度对配色的影响:
着色剂粒径越?。派υ礁撸诟橇υ角?nbsp;, 颜色越均匀 。
④添加剂粒度对电导率的影响:
以炭黑为例,其粒径越小 , 越容易形成网状导电通路,达到同样的导电效果,炭黑的添加量会减少 。然而,像着色剂一样 , 粒度也有一个极限值 。如果粒径太小 , 容易聚集,不易分散,但效果不好 。
“添加剂的表面处理
所有无机添加剂表面处理后,改性效果会有所提高 。特别是填料最为明显,其他还有玻璃纤维、无机阻燃剂等 。
表面处理主要基于偶联剂和增容剂,偶联剂例如硅烷、钛酸盐和铝酸盐,增容剂是对应于树脂的马来酸酐接枝聚合物 。
增塑剂
一类低挥发性有机化合物,在一定程度上可以与聚合物混溶 , 它们可以降低聚合物熔体的粘度、产品的玻璃化转变温度和弹性模量 。其机理是基于增塑剂分子削弱了聚合物链之间的吸引力 。
增塑剂是最早的塑料添加剂 。19世纪下半叶,樟脑和邻苯二甲酸酯被用作硝化纤维素的增塑剂 。1935年PVC工业化后,增塑剂被广泛使用 。目前,约80%用于聚氯乙烯和氯乙烯共聚物 , 其余用于纤维素衍生物、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、天然和合成橡胶 。
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