塑料配方設(shè)計十大要點

塑料配方設(shè)計十大要點來很簡潔，但其實包含了很多內(nèi)在聯(lián)系，要想設(shè)計出一個高性能、易加工、低價格的配方也并非易事，需要考慮的因素很多的配方設(shè)計閱歷供給如下幾個方面的因素供讀者參考。1、樹脂的選擇樹脂品種的選擇樹脂要選擇與改性目的性能最接近的品種用量。如耐磨改性，樹脂要首先考慮選擇三大耐磨樹脂PA、POM、UHMWPEPSPMMA、PC。樹脂牌號的選擇的性能最接近的牌號。如耐熱改性PP，可在熱變形溫度100～140℃的PP牌號范圍內(nèi)選擇，我們要選用本身耐熱140℃的PP牌號，具體如大韓油化的PP-4012。樹脂流淌性的選擇度相差懸殊的材料，要加過渡料，以減小粘度梯度。如PA66增韌、阻燃配方中常參加PA6PA6HDPE作為過渡料。不同加工方法要求流淌性不同。不同品種的塑料具有不同的流淌性料、低流淌性塑料和不流淌性塑料，具體如下：高流淌性塑料——PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等。低流淌性塑料——PC、MPPO、PPS等。UHMWPE、PPO等。具體見表11不同加工方法與熔體流淌指數(shù)的關(guān)系加工方法流延、吹塑注塑

熔體流淌指數(shù)〔g/10min〕0.2～80.3～151～81～60塑料、填充目料、無鹵阻燃電纜料等。樹脂對助劑的選擇性如PPS不能參加含鉛和含銅助劑，PC不能用三氧化銻，這些都可導(dǎo)致解聚。同時，助劑的酸堿性，應(yīng)與樹脂的酸堿性要全都會起兩者的反響。2、助劑的選擇按要到達(dá)的目的選用助劑按要到達(dá)的目的選擇適宜的助劑品種其估量成效，并到達(dá)規(guī)定指標(biāo)。規(guī)定指標(biāo)一般為產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)，或客戶提出的性能要求。助劑的具體選擇范圍如下：增韌——選彈性體、熱塑性彈性體和剛性增韌材料。增加——選玻璃纖維、碳纖維、晶須和有機(jī)纖維。阻燃——溴類〔一般溴系和環(huán)保溴系〕/磷復(fù)合類膨脹型阻燃劑、三氧化二銻、水合金屬氫氧化物?？轨o電——各類抗靜電劑。導(dǎo)電——碳類〔炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管〕、金屬纖維和金屬粉、金屬氧化物。磁性——鐵氧體磁粉SmCo5或Sm2Co1釹鐵硼類(NdFeB)、釤鐵氮類(SmFeN)、鋁鎳鈷類磁粉三大類。導(dǎo)熱——金屬纖維和金屬粉末、金屬氧化物、氮化物和碳化物；β晶型成核劑。透亮——成核劑PP而言α晶型成核劑的山梨醇系列Millad3988耐磨——石墨、二硫化鉬、銅粉等。絕緣——煅燒高嶺土。阻隔——云母、蒙脫土、石英等。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；成核劑對共聚聚丙烯效果好；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。3、助劑的形態(tài)助劑的外形纖維狀助劑的增加效果好。助劑的纖維化程度可用長徑比表示，L/D越大、增加效果越好，這就是為什么我們加玻璃纖維要從排氣孔參加。熔融狀態(tài)比粉末狀有利于保持長徑比，減小斷纖幾率。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。助劑的粒度2粒度的兩種表達(dá)方法目數(shù)目數(shù)20801001502003254006251250250012500μm833175147104744338201051注：目數(shù)為每平方英寸篩網(wǎng)上的篩孔數(shù)目。助劑粒度對力學(xué)性能的影響20%硅灰石填充對PA63。3不同粒度的20%硅灰石填充對PA6性能拉伸強(qiáng)度〔MPa〕沖擊強(qiáng)度〔kJ/m2〕1250127.515.5800127.415.1400126.014.8325124.514.4150124.513.51μm，沖擊強(qiáng)度就會增加1助劑粒度對阻燃性能的影響氧化二銻的粒度越小，到達(dá)同等阻燃效果的參加量就越少。LDPE中參加80份不同粒度的氫氧化鋁的阻燃效果見表4。4LDPE80粒度〔粒度〔μm〕2551氧指數(shù)〔%〕232833再如，ABS4%粒度為45μm的三氧化二銻與參加1%粒度0.03μm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(qiáng)、色澤越均勻。但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)電通路導(dǎo)電效果參加炭黑的量降低粒度太小易于聚攏而難于分散，效果反倒不好。助劑的外表處理揮，耐抽提、耐遷移、耐析出。如大部安排方要求助劑與樹脂均勻分?jǐn)?shù)助劑外，與樹脂良好的相容性是發(fā)揮其成效和提高添加量的關(guān)鍵?；罨幚淼?。以填料最為明顯，其它還有玻璃纖維、無機(jī)阻燃劑等。類和鋁酸酯類，相容劑為樹脂對應(yīng)的馬來酸酐接枝聚合物。4、助劑的合理參加量有的助劑參加量越多越好具體如阻燃劑、增韌劑、磁粉、阻隔等，參加量越多越好。有的助劑參加量有最正確值即可。5、助劑與其它組分關(guān)系配方中所選用的助劑在發(fā)揮自身作用的同時有對抗作用。協(xié)同作用協(xié)同作用是指塑料配方中兩種或兩種以上的添加劑一起參加時的效果高于其單獨參加的平均值。在抗老化的配方中，具體協(xié)同作用有：兩種羥基鄰位取代基位阻不同的酚類抗氧劑并用有協(xié)同效果；兩種構(gòu)造和活性不同的胺類抗氧劑并用有協(xié)同效果；抗氧化性不同的胺類和酚類抗氧劑復(fù)合使用有協(xié)同效果；全受阻酚類和亞磷酸酯類抗氧劑有協(xié)同作用；半受阻酚類與硫酯類抗氧劑有協(xié)同作用受阻酚類抗氧劑和受阻胺類光穩(wěn)定劑；受阻胺類光穩(wěn)定劑與磷類抗氧劑；受阻胺類光穩(wěn)定劑與紫外光吸取劑。在阻燃配方中，協(xié)同作用的例子也很多，主要有：在鹵素/銻系復(fù)合阻燃體系中，鹵系阻燃劑可于Sb2O3發(fā)生反響而生成SbX3，SbX3在鹵素/磷系復(fù)合阻燃體系中，兩類阻燃劑也可以發(fā)生反響而生成PX3、PX2、POX3等高密度氣體，這些氣體可以起到隔離氧氣的作用。另外，兩類阻燃劑還可分別在氣相、液相中相互促進(jìn)，從而提高阻燃效果。對抗作用對抗作用是指塑料配方中兩種或兩種以上的添加劑一起參加時的效果低于其單獨參加的平均值。在防老化塑料配方中，對抗作用的例子很多，主要有：HALS類光穩(wěn)定劑不與硫醚類輔抗氧劑并用，緣由為硫醚類滋生的酸性成分抑制了HALS芳胺類和受阻酚類抗氧劑一般不與炭黑類紫外光屏蔽劑并用為炭黑對胺類或酚類的直接氧化有催化作用抑制抗氧效果的發(fā)揮。作用。其緣由也是多硫化物有助氧化作用。如HALSHALS發(fā)生鹽化反響，導(dǎo)致HALS失效；在酸性助劑存在時，一般只能選用紫外光吸取劑。在阻燃塑料配方中，也有對抗作用的例子，主要有：劑與有機(jī)硅類阻燃劑并用，也存在對抗作用。其它對抗作用的例子有：鉛鹽類助劑不能與含硫化合物的助劑一起使用，否則引起鉛污PVC加工配方中，硬脂酸鉛潤滑劑和硫醇類有機(jī)錫千萬不DOP、潤滑劑的參加量要相應(yīng)增大，以彌補(bǔ)被吸取局部。6、配方各組分混合要均勻有些組分要分次參加料斗，其次次在中間側(cè)加料口。如PE參加150份氫氧化鋁的無鹵阻燃配方，就要分兩次參加，否則不能造粒。效果好。合理排布加料挨次在PVC配方中，要先加填料，混合后升溫后可除去其中的水份，利于后續(xù)的PVC均勻混合。7、配方對其它性能的負(fù)面影響所設(shè)計的配方應(yīng)當(dāng)不劣化或最小限定地影響樹脂的根本物理機(jī)能。但客觀存在的事實是，任何事物都具有兩面性，在改善某一性能時，可能降低其他性能，可謂顧此失彼。因此在設(shè)計配方時，肯定要工性能。下面舉幾個常常受影響的性能。沖擊性大局部無機(jī)材料和局部有機(jī)材料都降低配方的沖擊性能PP/滑石粉/POEABS/十溴/三氧化二銻/增韌劑配方。透亮性大多數(shù)無機(jī)材料對透亮性都有影響無機(jī)材料對透亮性影響會小些。近來，透亮填充母料比較流行針對HDPE塑膠袋，參加特別品種的滑石粉對透亮性影響小，但不是確定沒有影響。PVC增韌，只有MBS不影響透亮性，而CPE、EVA、ACR都影響其透亮性。在無機(jī)阻燃材料中，膠體五氧化二銻不影響透亮性。顏色性胺等本身為黑色。有些助劑本身也具有顏色性，如炭黑、碳納米管、黑色，只能加工深色制品；其他如石墨、紅磷、二硫化鉬、金屬粉末樹脂中加工后就成淺灰色了。其它性能塑料的導(dǎo)熱改性一般為參加金屬類和碳類導(dǎo)熱劑又是導(dǎo)電劑，在提高導(dǎo)熱性同時會提高導(dǎo)電性，從而影響絕緣性。而導(dǎo)熱很多用于要求絕緣的材料如線路板、接插件要絕緣導(dǎo)熱不能參加具有導(dǎo)電性的導(dǎo)熱劑，只能參加絕緣類導(dǎo)熱劑，如陶瓷類金屬氧化物。8、配方應(yīng)具有可加工性度下不發(fā)生蒸發(fā)、分解〔交聯(lián)劑、引發(fā)劑和發(fā)泡劑除外〕；助劑的加盡可能小，加工時不放出有毒氣體，損害加工人員的安康。流淌性改性劑以補(bǔ)償損失的流淌性，如參加潤滑劑等。A阻燃劑都可促進(jìn)加工流淌性，尤其四溴雙酚A一般的改性配方都需參加適量的潤滑劑。耐熱性保證助劑在加工過程中不要分解，除發(fā)泡劑功能要求必需要分解外。還要留意以下幾點：PPPE中。四溴雙酚AABS大局部有機(jī)染料分解溫度低，不適合高溫加工的工程塑料。香料的分解溫度都低，一般在150℃以下，只能用EVA等低加工溫度的樹脂為載體。改性塑料配方因加工過程中剪切作用猛烈，都需要參加抗氧劑，以防止熱分解發(fā)生，而導(dǎo)致原料變黃。9、塑料配方組分的環(huán)保性用者無害、對接觸環(huán)境無害。以前環(huán)保的要求范圍小，只是對食品、也不行，要對環(huán)境無污染，如土、水、大氣層等。人體衛(wèi)生性樹脂和所選助劑應(yīng)當(dāng)確定無毒對環(huán)境污染