塑料助劑選用配方要點全套

塑料助劑選用配方要點樹脂的選擇（1）塑料粒子的品種的選擇塑料粒子要選擇與改性目的性能最接近的品種，這樣做的好處是可以節(jié)省助劑的添加量，以降低制作成本和減少工藝流程。最常見的例子：想要得到耐磨改性的品種，塑料粒子（樹脂）要首先考慮選擇三大耐磨樹脂PA、POM、UHMWPE;再如透明改性，樹脂要首先考慮選擇三大透明樹脂PS、PMMA、PC。(2)樹脂流動性的選擇配方中各種塑化材料的粘度要接近，以保證加工流動性。對于粘度相差懸殊的材料，要加過渡料，以減小粘度梯度。（3）塑料分成高流動性塑料、低流動性塑料和不流動性塑料.具體如下：高流動性塑料——PS、HIPS、abs、PE、PP、PA等。低流動性塑料——PC、MPPO、PPS等。不流動性塑料——聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。不同的加工方法所需用的流動性不同，所以牌號分為注塑級、擠出級、吹塑級、壓延級等。不同改性目的要求流動性不同，如高填充要求流動性好。(4)樹脂對助劑的選擇性如PPS不能加入含鉛和含銅助劑，PC不能用三氧化銻，這些都可導致解聚。同時，助劑的酸堿性，應與樹脂的酸堿性要一致，否則會起兩者的反應。助劑的選擇(1)按要達到的目的選用助劑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。增強——選玻璃纖維、碳纖維、晶須和有機纖維。阻燃——溴類(普通溴系和環(huán)保溴系)、磷類、氮類、氮/磷復合類膨脹型阻燃劑、三氧化二銻、水合金屬氫氧化物。抗靜電——各類抗靜電劑。導電——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、稀土磁粉包括釤鈷類(SmCo5或Sm2Co17)、釹鐵硼類(NdFeB)、釤鐵氮類(SmFeN)、鋁鎳鈷類磁粉三大類。導熱——金屬纖維和金屬粉末、金屬氧化物、氮化物和碳化物;碳類材料如炭黑、碳纖維、石墨和碳納米管;半導體材料如硅、硼。耐熱——玻璃纖維、無機填料、耐熱劑如取代馬來酰亞胺類和β晶型成核劑。透明——成核劑，對PP而言α晶型成核劑的山梨醇系列Millad3988效果最好。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。(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;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;炭黑填充導電塑料，在結(jié)晶性樹脂中效果好。(3)助劑的表面處理助劑與樹脂的相容性要好，這樣才能保證助劑與樹脂按預想的結(jié)構進行分散，保證設計指標的完成，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。如大部分配方要求助劑與樹脂均勻分散，對阻隔性配方則希望助劑在樹脂中層狀分布。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鍵。因此，必須設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。所有無機類添加劑的表面經(jīng)過處理后，改性效果都會提高。尤其以填料最為明顯，其它還有玻璃纖維、無機阻燃劑等。表面處理以偶聯(lián)劑和相容劑為主，偶聯(lián)劑具體如硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸酯類，相容劑為樹脂對應的馬來酸酐接枝聚合物。助劑的合理加入量(1)有的助劑加入量越多越好具體如阻燃劑、增韌劑、磁粉、阻隔等，加入量越多越好。(2)有的助劑加入量有最佳值如導電助劑，形成到電通路后即可，再加入無效果;再如偶聯(lián)劑，表面包覆即可，再加無用;又如抗靜電劑，在制品表面形成泄電荷層即可。助劑與其它組分關系1、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加入時的效果高于其單獨加入的平均值。(1)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;典型的巴斯夫抗氧劑1010和168，分別起到主抗和輔抗的作用(2)在阻燃配方中，協(xié)同作用的例子也很多，主要有：在鹵素/銻系復合阻燃體系中，鹵系阻燃劑可于Sb2O3發(fā)生反應而生成SbX3，SbX3可以隔離氧氣從而達到增大阻燃效果的目的。2、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加入時的效果低于其單獨加入的平均值。(1)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，原因為硫醚類滋生的酸性成分抑制了HALS的光穩(wěn)定作用。(2)在阻燃塑料配方中，也有對抗作用的例子，主要有：鹵系阻燃劑與有機硅類阻燃劑并用，會降低阻燃效果;紅磷阻燃劑與有機硅類阻燃劑并用，也存在對抗作用。配方各組分混合要均勻(1)有些組分要分次加入對于填料加入量太大的配方，填料最好分兩次加入。第一次在加料斗，第二次在中間側(cè)加料口。如PE加入150份氫氧化鋁的無鹵阻燃配方，就要分兩次加入，否則不能造粒。對于填料的偶聯(lián)劑處理，一般要分三次噴入方可分散均勻，偶聯(lián)效果好。(2)合理排布加料順序在PVC或填充母料的配方中，各種料的加料順序很主要。填充母料配方中，要先加填料，混合后升溫后可除去其中的水份，利于后續(xù)的偶聯(lián)處理。在PVC配方中，外潤滑劑要后加，以免影響其它物料的均勻混合。配方對其它性能的負面影響所設計的配方應該不劣化或最小限定地影響樹脂的基本物理機械性能，最起碼要保留原有的性能，最好能順便提高原樹脂的某些性能。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。因此在設計配方時，一定要全面考慮，盡可能不影響其它性能。如高填充配方對復合材料的力學性能和加工性能影響很大，沖擊強度和拉伸強度都大幅度下降，加工流動性變差。如果制品對復合材料的力學性能有具體要求，在配方中要做具體補償，如加入彈性體材料彌補沖擊性能，加入潤滑劑改善加工性能。下面舉幾個經(jīng)常受影響的性能。(1)沖擊性大部分無機材料和部分有機材料都降低配方的沖擊性能。為了補償沖擊強度，在設計配方時需要加入彈性體。如在填充體系的PP/滑石粉/POE配方，在阻燃體系ABS/十溴/三氧化二銻/增韌劑配方。(2)透明性大多數(shù)無機材料對透明性都有影響，選擇折光指數(shù)與樹脂相近的無機材料對透明性影響會小些。近來，透明填充母料比較流行，主要針對HDPE塑膠袋，加入特殊品種的滑石粉對透明性影響小，但不是絕對沒有影響。有機材料也對透明性有影響，如PVC增韌，只有MBS不影響透明性，而CPE、EVA、ACR都影響其透明性。在無機阻燃材料中，膠體五氧化二銻不影響透明性。(3)顏色性在配方設計時，一定要注意助劑本身的顏色及變色性，有些助劑本身顏色很深，這會影響制品的顏色，難以加工淺色制品。如炭黑為黑色，只能加工深色制品;其他如石墨、紅磷、二硫化鉬、金屬粉末及工業(yè)礦渣等本身都帶有顏色，選用時要注意。還有些助劑本身為白色，但在加工中因高溫反應而變色，如硅灰石本身為白色，但填充到樹脂中加工后就成淺灰色了。(4)其它性能塑料的導熱改性一般為加入金屬類和碳類導熱劑，但此類導熱劑又是導電劑，在提高導熱性同時會提高導電性，從而影響絕緣性。而導熱很多用于要求絕緣的材料如線路板、接插件、封裝材料等。為此要絕緣導熱不能加入具有導電性的導熱劑，只能加入絕緣類導熱劑，如陶瓷類金屬氧化物。配方應具有可加工性配方要保證適當?shù)目杉庸ば阅埽员ＷC制品的成型，并對加工設備和使用環(huán)境無不良影響。復合材料中助劑的耐熱性要好，在加工溫度下不發(fā)生蒸發(fā)、分解(交聯(lián)劑、引發(fā)劑和發(fā)泡劑除外);助劑的加入對樹脂的原加工性能影響要小;所加入助劑對設備的磨損和腐蝕應盡可能小，加工時不放出有毒氣體，損害加工人員的健康。(1)流動性大部分無機填料都影響加工性，如加入量大，需要相應加入加工改性劑以補償損失的流動性，如加入潤滑劑等。有機助劑一般都促進加工性，如十溴二苯醚、四溴雙酚A阻燃劑都可促進加工流動性，尤其四溴雙酚A的效果更明顯。一般的改性配方都需加入適量的潤滑劑。(2)耐熱性保證助劑在加工過程中不要分解，除發(fā)泡劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑因功能要求必須要分解外。還要注意以下幾點：氫氧化鋁因分解溫度低，不適合于PP中使用，只能用于PE中。四溴雙酚A因分解溫度低，不適合于ABS的阻燃。大部分有機染料分解溫度低，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強烈，都需要加入抗氧劑，以防止熱分解發(fā)生，而導致原料變黃。塑料配方組分的環(huán)保性具體要求為配方中的各類助劑對操縱者無害、對設備無害、對使用者無害、對接觸環(huán)境無害。以前環(huán)保的要求范圍小，只是對食品、藥品等與人體接觸要無毒即可?，F(xiàn)在的要求高了，與人體間接接觸的也不行，要對環(huán)境無污染，如土、水、大氣層