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史上最全最有逻辑的塑料助剂介绍

http://www.plas.hc360.com2017年09月25日10:12 来源:艾邦高分子T|T

    慧聪塑料网讯:塑料就像一道菜,没有助剂,怎成佳肴?

    当你去商店买一束漂亮的塑料花时,售货员小姐告诉你,鲜艳的色彩可长久保持;当你买一件放在特定环境下的塑料制品时,她又告诉你,这是用不怕火的塑料做成的;当你希望你的塑料用品别在不长时间就沾满灰尘时,她会向你保证,这是用抗静电塑料做的。请你相信她的话,她向你介绍的制品是添加了塑料稳定剂、抗老化剂、阻燃剂、抗静电剂等塑料添加剂的结果。

    这些塑料添加剂,使原本平常的塑料制品变得神奇起来。这也使具有较高经济附加值的塑料添加剂产业充满了诱惑力,展示出光明的前景。接下来,小编就给大家详细的介绍目前塑料常用助剂的分类。向你们展示什么是真正的“小身板,大能量”。

    一、什么是塑料助剂

    塑料助剂可以从广义和狭义两个方面解释。广义的塑料助剂是指在塑料制品加工成型过程中,所有添加在树脂基体中,可用于降低制品成本、改善或赋予制品某项使用性能,或者是改善塑料制品的加工性,都可称为塑料助剂。包括有机、无机、小分子和大分子。狭义的塑料助剂又称为塑料添加剂,特指可以改善塑料加工性能或者是改善或赋予制品某项性能的化工原料。如润滑剂、抗氧剂和阻燃剂等。在这里主要给大家介绍广义上的塑料助剂。

    二、常用塑料助剂分类

    目前,塑料常用助剂大致分为以上三大类。狭义上的助剂其实就是指上图中的加工助剂和功能助剂,并不包括填料。接下来,小编就给大家详细的介绍每一类助剂。

    1、塑料填料

    填料,可根据添加时的用途可以分为三类:

    (1)降低成本类:可分为有机填料和无机填料。常用的无机填料有CaCO3、滑石粉、硅灰石、BaSO4、高岭土、元明粉、玻璃微珠等。常用的有机类填料主要为木粉、竹粉、果壳粉、贝壳粉及棉、麻和稻农副产品的粉末等。

    这类填料是塑料助剂中应用最广泛,消耗量最大的一类。除降低成本外,还可以改善制品的某些性能。如,无机类填充普遍可以改善塑料制品的刚性、耐热性(无机填料)、尺寸稳定性、降低成型收缩率及抗蠕变性等。有机类填充可补强、降低成型收缩率及提高尺寸稳定性等,但是耐热性较差。

    (2)增强类填料:最常用的增强类填料有两种:纤维类和晶须类。主要有:无机类(如玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、晶须、石英纤维及陶瓷纤维等);有机类(如PA纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维等)。

    这类填料是塑料最主要的增强材料,用量可占整个增强材料的90%以上。目前塑料增强改性中最为常用的是玻纤和碳纤,特别是在汽车轻量化方面,研究应用较多。晶须多用于补强作用,常见的有CaCO3晶须和CaSO4晶须。

    (3)增韧类填料:塑料的韧性常用其冲击强度值大小来表示。冲击强度是指试样受冲击破坏断裂时,单位面积上所消耗的功。它用于评价材料抵抗外界冲击的能力或判断材料的脆性或韧性程度。冲击强度越高,其韧性越好;反之,其脆性越大。增韧填料主要有橡胶和热塑性弹性体两类。

    高抗冲橡胶主要有: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。热塑性弹性体有:乙烯-辛烯共聚物(POE)、SBS和SEBS等。

    这类填料在增韧的同时,会降低制品的强度和刚性。所以,现在较为流行的方法是和刚性的无机纳米粉体共同添加到树脂基体中,进行共混增韧改性。

    2、加工类助剂

    塑料加工类助剂,根究用途可以分为三类:

    (1)润滑剂:润滑剂的作用是降低物料之间及物料和加工设备表面的摩擦力,从而降低熔体的流动阻力,降低熔体粘度,提高熔体的流动性,避免熔体与设备的粘附,提高制品表面的光洁度等。

    润滑剂按作用可分为内润滑剂和外润滑剂。实质也就是我们通常说的增塑剂和脱模剂。只是在不同树脂中叫法不一样,如增塑剂通常是在PVC树脂加工中应用较多,实质也是其内润滑的作用。内、外润滑剂的区分主要依其与树脂的相容性大小。内润滑剂与树脂亲和力大,其作用是降低大分子间的作用力;外润滑剂与树脂的亲和力小,其作用是降低树脂与加工机械之间的摩擦。

    常用的润滑剂有饱和烃类(固体石蜡、液体石蜡、微晶石蜡和低分子量聚乙烯等)、金属皂类(硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等)、脂肪族酰胺(EBS、油酸酰胺等)、脂肪酸类(硬脂酸、羟基硬脂酸)、脂肪酸酯类(PETS、单硬脂酸甘油酯、多硬脂酸甘油酯等)及脂肪醇类(硬脂醇、季戊四醇等)。

    (2)热稳定剂:塑料在加工成型过程中,会因加热、摩擦或剪切等产生热量,或因塑料制品在使用过程中受热而发生性能变坏。为了防止塑料受热发生降解老化,需要添加一种使塑料在受热时不会引起分解和变化的物质,这种物质就叫做热稳定剂。主要用于PVC树脂的加工。

    纯PVC树脂对热极为敏感,当加热温度达到90℃以上时,就会发生轻微的热分解;当温度达到120℃后,即发生明显的热分解,使PVC树脂颜色逐渐加深。PVC的热降解机理十分复杂,但PVC的热分解反应的实质是由于脱HCl反应引起的一系列反应,最后导致大分子断裂。

    常用热稳定剂品种:铅盐类热稳定剂(三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅、碱式碳酸铅等);金属皂类热稳定剂(硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等);有机锡类热稳定剂(含硫有机锡类、有机锡羧酸盐等);稀土热稳定剂。

    (3)发泡剂:所谓发泡剂就是使对象物质成孔的物质,它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二CO2和N2等气体,并在聚合物组成中形成细孔的化合物;物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化,即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的;发泡剂均具有较高的表面活性,能有效降低液体的表面张力,并在液膜表面双电子层排列而包围空气,形成气泡,再由单个气泡组成泡沫。

    3、功能性助剂

    (1)防老化类助剂:是指抑制塑料制品在贮存、运输和使用过程中,因外界因素(光、热、氧等,非机械因素)的作用下,大分子链降解,降低或丧失力学性能的过程。具有抑制高聚物分子链断裂,延长塑料制品使用性能的物质,统称为防老剂。包括:光/热稳定剂、抗氧剂、抗UV稳定剂和抗水解剂。

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