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塑料在加工過程中常常需要添加不同種類的助劑以滿足材料的不同加工和應(yīng)用需求，而助劑的選擇在塑料改性配方設(shè)計中至關(guān)重要。

 

一．塑料助劑定義

 

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。

 

例如：

 

1.為了降低聚氯乙烯樹脂的成型溫度，使制品柔軟可添加增塑劑；

 

2.為了制備質(zhì)量輕、抗振、隔熱、隔音的泡沫塑料可添加發(fā)泡劑；

 

3.有些塑料的熱分解溫度與成型加工溫度非常接近，不加入熱穩(wěn)定劑就無法成型。

 

因而，塑料助劑在塑料成型加工中占有特別重要的地位。

 

二．助劑的分類

 

（1）根據(jù)助劑改進塑料的功能差異，從增加基材的加工特性方面分析，助劑包括：

 

 

（2）從增加基材的物理、化學(xué)特性方面分析，助劑包括：

 

 

三．選擇助劑的基本要求及應(yīng)用注意事項

 

1、助劑應(yīng)具有與塑料良好的相容性，以便長期、穩(wěn)定、均勻地存在于制品中，發(fā)揮其效能。若相容性不好，助劑就容易析出。

 

2、助劑應(yīng)具有耐久性。要選擇不易從塑料中發(fā)生遷移的助劑。

 

3、助劑對加工條件要有良好的適應(yīng)性。助劑在加工溫度下要不易分解，不易揮發(fā)。

 

4、助劑對制品不能有危害和毒性，要符合衛(wèi)生標準。

 

四．塑料助劑的選擇方法

 

1.按目的選擇助劑

 

改善加工性能：潤滑劑、脫模劑、穩(wěn)定劑、加工助劑、觸變劑、增塑劑、PVC穩(wěn)定劑 。

 

改善力學(xué)性能：增塑劑、增強填充劑、增韌劑、抗沖擊改性劑 。

 

改善光學(xué)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(wěn)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、填料。

 

改善其他性能：發(fā)泡劑、助燃劑、化學(xué)交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑等。 

 

2.助劑對樹脂具有選擇性

 

紅磷阻燃劑對PA、PBT、PET有效;氮系阻燃劑對含氧類有效，如PA、PBT、PET等;

 

玻璃纖維耐熱改性對結(jié)晶性塑料效果好，對非晶型塑料效果差;炭黑填充導(dǎo)電塑料，在結(jié)晶性樹脂中效果好;

 

成核劑對共聚聚丙烯效果好。

 

3.助劑與樹脂的相容性

 

助劑與樹脂的相容性要好，這樣才能保證助劑與樹脂按預(yù)想的結(jié)構(gòu)進行分散，保證設(shè)計指標的完成，保證在使用壽命內(nèi)其效果持久發(fā)揮，耐抽提、耐遷移、耐析出。

 

除表面活性劑等少數(shù)助劑外，與樹脂良好的相容性是發(fā)揮其功效和提高添加量的關(guān)鍵。

 

因此，必須設(shè)法提高或改善其相容性，如采用相容劑或偶聯(lián)劑進行表面活化處理等。

 

4.助劑的形狀選擇

 

纖維狀助劑的增強效果好。助劑的纖維化程度可用長徑比表示，長徑比越大、增強效果越好，這就是為什么我們加玻璃纖維要從排氣孔加入。

 

熔融狀態(tài)比粉末狀有利于保持長徑比，減小斷纖幾率。圓球狀助劑的增韌效果好、光亮度高。

 

硫酸鋇為典型的圓球狀助劑，因此高光澤PP的填充選用硫酸鋇，小幅度剛性增韌也可用硫酸鋇。

 

5.助劑的粒度選擇

 

助劑粒度對力學(xué)性能的影響：粒度越小，對填充材料的拉伸強度和沖擊強度越有益。

 

助劑粒度對阻燃性能的影響：阻燃劑的粒度越小，阻燃效果就越好。

 

例如水合金屬氧化物和三氧化二銻的粒度越小，達到同等阻燃效果的加入量就越少。

 

助劑粒度對配色的影響：著色劑的粒度越小，著色力越高、遮蓋力越強、色澤越均勻。

 

但著色劑的粒度不是越小越好，存在一個極限值，而且對不同性能的極限值不同。

 

對著色力而言，偶氮類著色劑的極限粒度為0.1μm，酞箐類著色劑的極限粒度為0.05μm。對遮蓋力而言，著色劑的極限粒度為0.05μm左右。

 

助劑粒度對導(dǎo)電性能的影響：以炭黑為例，其粒度越小，越易形成網(wǎng)狀導(dǎo)電通路，達到同樣的導(dǎo)電效果加入炭黑的量降低。

 

但同著色劑一樣，粒度也有一個極限值，粒度太小易于聚集而難于分散，效果反倒不好。

 

6.助劑加入的量

 

合適的助劑添加量既是提高目標樹脂至合適性能，也是立足于經(jīng)濟基礎(chǔ)的成本低。

 

對于不同的助劑添加量要求不同：

 

（1）阻燃劑、增韌劑、磁粉、阻隔劑等，性能角度雖然添加量越多越好，但是，也要核定成本；

 

（2）導(dǎo)電助劑，一般形成電路通路即可；

 

（3）抗靜電劑，表面形成泄電荷層即可；

 

（4）偶聯(lián)劑，形成表面包覆即可。

 

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