解析常用塑料助剂的分类
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注塑必备丨吐血整理的塑料助剂大全,不容错过!前言塑料助剂又叫塑料添加剂,是聚合物(合成树脂)进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能而添加的化合物。
主要作用为改善聚合物的工艺性能,优化加工条件,提高加工效率以及改进制品的性能,提高产品的使用价值和寿命。
例如,为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度,使制品柔软而添加的增塑剂;又如为了制备质量轻、抗震、隔热、隔音的泡沫塑料而添加的发泡剂;有些塑料的热分解温度与成型加工温度非常接近,不加入热稳定剂就无法成型。
因此,塑料助剂在塑料成型加工中占有特别重要的地位。
用于塑料成型加工的助剂包括热稳定剂、增塑剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、着色剂和增白剂、填充剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂等。
一稳定剂1. 热稳定剂热稳定剂主要用于聚氯乙烯及其共聚物,聚氯乙烯在热加工过程中,在达到熔融流动之前就有少量的分子链断裂而放出氯化氢,而氯化氢是一种加速分子链断裂连锁反应的催化剂,所以不及时排除刚分解出来的氯化氢就会使高分子链不断裂解成为低分子化合物,以致聚氯乙烯这类塑料不能加工成型。
在聚氯乙烯中加入适当的碱性物质就能马上中和分解出来的氯化氢,达到稳定聚氯乙烯的目的。
常用的热稳定剂分为主稳定剂和辅助稳定剂:主稳定剂:主要是含有铅、钙、镉、锌、钡、铝、锂、锶等重金属阳离子的盐类和皂类其中硫酸铅和硬脂酸铅的应用最为广泛。
辅助稳定:主要指环氧化油和酯类,同时它们也具有一定的是增塑剂功能。
2. 抗氧剂抗氧剂是一类化学物质,当其在聚合物体系中少量存在时,就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,进而提高聚合物使用寿命。
常用的塑料抗氧剂按分子结构和作用机理一般分为五类:受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类、复合类以及受阻胺(HALS)类。
3. 紫外线吸收剂高聚物受紫外线照射会发生光降解。
紫外线吸收剂是一类能吸收紫外线或减少紫外线透射作用的化学物质,它能进行能量转换,将高能量紫外光转换成以热能形式或无破坏性较长光波的形式把能量释放出来,从而保护高聚物免遭紫外线破坏。
塑料助剂的应用塑料助剂是一种广泛应用于塑料加工中的辅助材料,它们能够改善塑料的性能、加工工艺和外观等方面。
本文将从塑料助剂的种类、应用领域和优点等方面进行探讨。
塑料助剂主要分为增塑剂、稳定剂、阻燃剂、着色剂和增韧剂等几类。
其中,增塑剂是最常用的一种助剂,它能够增加塑料的柔软度和延展性,使塑料更易于加工和成型。
稳定剂能够抑制塑料在高温下的降解反应,延长塑料的使用寿命。
阻燃剂可以提高塑料的阻燃性能,降低火灾发生的危险性。
着色剂用于给塑料染色,使其具有丰富的颜色和良好的色彩稳定性。
增韧剂能够提高塑料的韧性和抗冲击性能。
塑料助剂在许多领域都有广泛的应用。
首先,在建筑行业中,塑料助剂被广泛应用于制作管道、窗框、隔热材料等建筑材料中,以提高其耐候性、抗老化性和阻燃性能。
其次,在包装行业中,塑料助剂被用于制作各种塑料包装材料,以改善其柔软度、透明度和耐用性。
此外,在汽车工业中,塑料助剂被广泛应用于制作车身零部件、内饰件和密封件等塑料制品,以提高其耐热性、抗冲击性和阻燃性能。
塑料助剂的应用有许多优点。
首先,它们能够提高塑料制品的加工性能,使其更易于加工和成型。
其次,塑料助剂能够改善塑料制品的物理性能,如柔软度、韧性、抗冲击性和耐热性等。
此外,它们还能够提高塑料制品的表面质量和外观效果,使其具有更好的光泽、透明度和色彩稳定性。
最后,塑料助剂能够提高塑料制品的耐候性、耐老化性和阻燃性能,延长其使用寿命,降低火灾发生的危险性。
塑料助剂在塑料加工中起着重要的作用。
它们不仅能够改善塑料的性能和加工工艺,还能够提高塑料制品的外观效果和使用寿命。
随着科技的进步和需求的不断增长,塑料助剂的应用前景将更加广阔。
希望本文的内容能够为读者对塑料助剂的了解提供一些帮助。
塑料助剂的分类
塑料助剂是指添加在塑料制品中,能够改善或调整其特定性能的化学物质。
根据其作用和性质的不同,可以将塑料助剂分为以下几类: 1. 增塑剂:增塑剂能够提高塑料的柔韧性,常用的有邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、醇酸酯类等。
2. 热稳定剂:热稳定剂能够防止塑料在高温下分解,常用的有有机锡类、铅盐类、有机锑类等。
3. 抗氧化剂:抗氧化剂能够防止塑料在空气中氧化老化,常用的有苯酚类、萘醌类、磷酸类等。
4. 紫外线吸收剂:紫外线吸收剂能够吸收紫外线,防止塑料发生老化、变黄,常用的有苯酚类、三苯基三唑类等。
5. 催化剂:催化剂能够促进塑料加工反应,常用的有有机锡类、氧化锌等。
6. 着色剂:着色剂能够使塑料呈现不同的颜色,常用的有有机颜料、无机颜料等。
7. 防静电剂:防静电剂能够防止塑料表面产生静电,常用的有磷酸盐类、氨基硅油等。
以上是塑料助剂的主要分类,不同的助剂可以组合使用,以达到更好的效果。
然而,需要注意的是,过量使用助剂可能会对环境造成负面影响,因此在生产和使用中需要谨慎使用。
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塑料助剂与配方设计一、塑料助剂的种类和功能塑料助剂主要分为稳定剂、增塑剂、填充剂、色母粒等几大类。
1.稳定剂:主要功能是抑制或延缓塑料在高温、紫外线、氧化、冷热交变等环境下的降解过程,提高塑料的稳定性和耐候性。
常用的稳定剂有防老剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等。
2.增塑剂:主要功能是增加塑料的柔软性和延展性,提高塑料的可加工性和成型性。
常用的增塑剂有润滑剂、软化剂和延展剂等。
3.填充剂:主要功能是改善塑料的强度、硬度和耐磨性等机械性能。
常用的填充剂有纤维素、玻璃纤维、硅酸盐和氧化物等。
4.色母粒:主要功能是为塑料添加颜色,改善塑料的外观和装饰效果。
常用的色母粒有有机染料和无机颜料等。
二、配方设计的原则和步骤配方设计是根据塑料制品的目标性能要求和使用条件,选择合适的助剂种类和含量,合理地进行混合加工的过程。
其原则和步骤如下:1.原则:根据塑料制品的使用要求和生产成本的考虑,选择合适的助剂种类和含量。
同时要考虑助剂与塑料的相容性,避免助剂对塑料物理和化学性能的不良影响。
2.步骤:(1)确定塑料的性能要求和使用条件,包括强度、硬度、耐磨性、耐候性、可加工性等。
(2)选择适当种类的助剂,根据塑料的性质和使用要求进行搭配。
(3)确定各助剂的添加量,根据助剂的性质和塑料的种类,进行试验验证和经验积累。
(4)对助剂进行混合加工,通过热熔和混合等方法使助剂均匀分散到塑料基体中。
(5)进行试样制备和性能测试,根据测试结果进行调整和改进,最终确定最佳配方。
三、塑料助剂与配方设计的应用塑料助剂与配方设计广泛应用于日常生活和工业生产中的各类塑料制品,如塑料薄膜、塑料管材、塑料容器、电线电缆、汽车零部件等。
通过添加合适的助剂,可以改善塑料制品的机械性能、外观性能和使用寿命,满足不同领域和环境中的需求。
总结:塑料助剂与配方设计是塑料制品生产过程中的重要环节,通过选择合适的助剂种类和含量,可以改善塑料的物理和化学性质,提高产品的性能和降低生产成本。
用于塑料成型加工品的一大类助剂,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)、填充剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂等。
其中着色剂、增白剂和填充剂不是塑料专用化学品,而是泛用的配合材料。
塑料助剂是在聚氯乙烯工业化以后逐渐发展起来的。
20世纪60年代以后,由于石油化工的兴起,塑料工业发展甚快,塑料助剂已成为重要的化工行业。
根据各国塑料品种构成和塑料用途上的差异,塑料助剂消费量约为塑料产量的8%~10%。
目前,增塑剂、阻燃剂和填充剂是用量最大的塑料助剂。
增塑剂一类可以在一定程度上与聚合物混溶的低挥发性有机物,它们能够降低聚合物熔体的粘度以及产物的玻璃化温度和弹性模量。
其作用机理是基于增塑剂分子对聚合物分子链间引力的削弱。
增塑剂是最早使用的塑料助剂。
19世纪下半叶,就曾采用樟脑和邻苯二甲酸酯作硝酸纤维素的增塑剂。
1935年聚氯乙烯工业化后,增塑剂得到广泛应用。
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。
软质聚氯乙烯平均外加45%~50%(质量,下同)增塑剂。
由于不需或仅少量添加增塑剂的硬质聚氯乙烯的迅速发展,增塑剂在许多工业发达国家的增长率已低于聚氯乙烯。
中国聚氯乙烯软质制品仍占很大比例,故增塑剂仍将有较快的发展。
邻苯二甲酸酯类是增塑剂的主体,其产量约占增塑剂总产量的80%左右,其中邻苯二甲酸二辛酯(简称DOP)是最重要的品种。
生产规模较小的增塑剂有:己二酸和癸二酸的酯类(具有良好耐寒性),磷酸酯类(具有阻燃作用),环氧油和环氧酯类(与热稳定剂有协同作用),偏苯三酸酯和季戊四醇酯(耐热性较好),氯化石蜡(辅助增塑剂和阻燃增塑剂),烷基磺酸苯酯(辅助增塑剂)。
热稳定剂主要功能是防止加工时的热降解,也有防止制品在长期使用过程中老化的作用。
用量较大的是聚氯乙烯和氯乙烯共聚物的热稳定剂。
热稳定剂在软质制品中的用量为2%左右,而在硬质制品中为3%~5%。
塑料助剂的选择与应用高分子材料用添加剂(Polymer Additives)属于精细化工的范畴。
按照分子量大小和玻璃化温度的大小高分子材料可分为纤维、塑料、橡胶,相应的就有纤维用助剂、塑料用助剂、橡胶用助剂等。
这三类助剂没有严格的区分,可以相互使用,在品种上也有相互交叉,但在选择上只有一条,即“适用”,要适应制品材料、适应加工工艺、适应使用环境等。
一、塑料助剂的类别塑料助剂是一类可保证高聚物树脂通过加工工艺或赋予塑料制品以特定功能的添加剂。
其分类方式多种多样,不同的分类依据相应有不同的分类结果。
1、根据定义:加工助剂、功能性助剂凡在塑料制品生产过程中,可保障树脂抵御热、氧、剪切等因素破坏,或改善树脂的加工性的助剂统称为加工助剂,如:抗氧剂、热稳定剂、润滑剂等。
可赋予塑料某一特定功能或使用性的助剂称为功能助剂,如:抗静电剂、防老化助剂、阻燃剂、爽滑剂、抗菌剂等。
某些助剂在两类助剂中均有作用,这样存在着类别上的重复,比如成核剂即可有助于缩短成型周期、有利于脱模,还可提供刚性、透明性和挺性等外部功能特征,兼具两种助剂的作用。
同样的还有抗氧剂、爽滑剂等。
2、反应型、添加型反应型助剂多使用于带官能团的树脂结构中,如环氧树脂、聚酯、聚酰胺、不饱和树脂等,其本身结构也是带有反应性官能团结构的单体。
如阻燃剂中的四溴双酚A、DOPO及其衍生物等。
利用自身结构体现功能性,在加工过程中没有出现化学反应的为添加型助剂。
3、树脂品种对应的助剂:根据使用的树脂不同,而使用的助剂相应品种也不尽相同,主要有聚烯烃类助剂、PVC助剂、聚酯用助剂、尼龙用助剂。
比如PVC用热稳定剂、PVC用增塑剂、尼龙专用光稳定剂、聚酯耐水解剂等。
针对不同的树脂,所用的助剂体系也不相同。
PVC用流滴剂体系和PE用流滴剂体系和EV A用流滴剂体系之间由于这两种树脂极性的不同就有很大的区别。
而易水解的树脂响应比聚烯烃等非水解树脂要用到耐水解剂。
半结晶性树脂对成核剂的响应性比非结晶性树脂的响应性要高,等等。
塑料助剂种类和比例塑料助剂是为了改善塑料加工性能、提高使用效能和降低成本而添加的一类化合物。
根据不同的塑料品种、加工方法和使用条件,所需助剂的种类和比例也有所不同。
以下是塑料助剂的主要种类及比例:1. 稳定剂:稳定剂主要用于延缓和阻止塑料制品在加工、贮存和使用过程中因光、热、氧作用而发生的老化现象。
主要包括热稳定剂、抗氧剂和光稳定剂。
2. 增塑剂:增塑剂能增加塑料的柔软性、延伸性、可塑性,降低塑料流动温度和硬度,有利于塑料制品的成型。
常用的增塑剂有苯二甲酸酯类、癸二酸酯类、氯化石蜡及樟脑等。
其中,樟脑是最常见的增塑剂。
3. 填料:填料主要用于提高塑料制品的强度、硬度、耐磨性等性能。
常用的填料有碳酸钙、硅藻土、滑石粉等。
填料的比例通常为塑料原料的5%-30%。
4. 润滑剂:润滑剂主要用于降低塑料制品在加工过程中的摩擦系数,减少能耗和延长模具寿命。
常用的润滑剂有硬脂酸、石蜡等。
润滑剂的比例通常为塑料原料的0.1%-5%。
5. 着色剂:着色剂主要用于改变塑料制品的颜色,提高产品的外观质量。
常用的着色剂有炭黑、颜料等。
着色剂的比例通常为塑料原料的0.1%-1%。
6. 抗静电剂:抗静电剂主要用于提高塑料制品的抗静电性能,减少静电积累和消除。
常用的抗静电剂有磷酸酯类、硅油等。
抗静电剂的比例通常为塑料原料的0.1%-5%。
7. 阻燃剂:阻燃剂主要用于提高塑料制品的阻燃性能。
常用的阻燃剂有磷酸酯类、卤素化合物等。
阻燃剂的比例通常为塑料原料的5%-30%。
需要注意的是,以上助剂的比例仅供参考,实际应用中需根据塑料品种、加工方法和使用条件进行调整。
同时,为确保塑料制品的安全性和环保性,选用助剂时应遵循相关法规和标准。
塑料制品加工中的主要助剂及其应用塑料助剂或塑胶助剂又叫塑料增添剂,是聚合物(合成树脂)停止成型加工时为改良其加工性能或为改良树脂自己性能所缺少而必需增添的一些化合物。
比如,为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度,使制品柔嫩而增添的增塑剂;又如为了制备质量轻、抗振、隔热、隔音的泡沫塑料而要增添发泡剂;有些塑料的热合成温度与成型加工温度十分靠近,不参加热稳固剂就没法成型。
所以,塑料助剂或塑胶助剂在塑料成型加工中据有特别重要的地点。
增塑剂和热稳固剂增塑剂是现代塑料工业最大的助剂种类,对促使塑料工业特别是聚氯乙烯工业的展开起着决策性作用。
凡能和树脂均混淆,混淆时不发生化学变化,但能降低物料的玻璃化温度和塑料成型加工时的熔体黏度,且自己坚持不变,或虽起化学变化但能长久保留在塑料制品中并能变动树脂的某些物理性质,拥有这些性能的液体有机化合物或低熔点的固体,均称为增塑剂。
增塑剂是一类增添聚合物树脂的塑性,给予制品柔嫩性的助剂,也是迄今为止产耗量最大的塑料助剂或塑胶助剂类型。
增塑剂主要用于PVC软制品,同时在纤维素等极性塑猜中亦有广泛的应用。
增塑剂所涉及的化合物类型大概包含邻苯二甲酸酯、脂肪二羧酸酯、偏苯三酸酯、聚酯、环氧酯、烷基磺酸苯酯、磷酸酯和氯化白腊等,尤以邻苯二甲酸酯类最为重要。
聚酯增塑剂由二元酸和二元醇经过缩合反应制得,品种主要有己二酸类聚酯和苯酐聚酯等。
聚酯增塑剂与普往常用的增塑剂最大的不一样在于拥有较大的分子量。
聚酯增塑剂的分子量能够与PVC相当,因此与PVC拥有更好的相容性。
更因为其挥发性低,耐油及耐脂肪族或芬芳族碳氢化合物的抽出,在油漆与橡胶中耐迁徙,且耐老化性能优异,与低分子量增塑剂对比,聚酯增塑剂拥有耐抽出、耐高平和迁徙性小等性能超群的特征,使它享有“永久性增塑剂”之称,是展开较快的一类增塑剂。
若是不加说明,热稳固剂专指聚氯乙烯及氯乙烯共聚物加工所运用的稳固剂。
聚氯乙烯及氯乙烯共聚物属热敏性树脂,它们在受热加工时极易开释氯化氢,从而引起热老化降解反应。
常用塑料助剂简介一、稳定助剂1.热稳定剂热稳定剂聚氯乙烯由于能和许多其它材料如增塑剂、填料及其它聚合物相容,因而被认为是最通用的聚合物之一。
其主要缺点就是热稳定性差。
添加剂的使用可改变聚氯乙烯(PVC)的物理外观和工作特性,但不能防止聚合物的分解。
虽然在物理的(如热、辐射)和化学的(氧,臭氧)因素作用下总是会使聚合物材料逐渐地破坏,但叫做稳定剂的一类物质可有效地阻止、减少甚至基本停止材料的降解。
关于PVC的破坏过程,人们提出了各种机理:热氧化分解;无氧情况下增长大自由基的交联;立构规性对降解的影响;光降解;氧化脱氯化氢;辐射降解;加工过程引入的临界应力导致的分子链断裂;以及PVC分子中支化点对降解的影响等。
从化学上来说这些机理是非常相似的,并且可以直接与PVC的物理状态相联系。
PVC 降解的最重要的原因是脱氧化氢,表示如下:随着脱氯化氢过程的继续,出现共轭双键,聚合物吸收光的波长发生变化,当在一个共轭体系中出现6或7个多烯结构时,PVC分子吸收紫外光,从而呈现黄色。
这里最多能产生0.1%的氯化氢。
随着降解过程的继续,双键增加,吸收光波长变化,PVC的颜色也逐渐变深,深黄色,摇拍色,红棕色,直至完全变黑。
当聚合物进一步受损时,继而发生氧化,链断裂,最后交联。
为了最大限度地弥补PVC均聚物和共聚物的严重缺陷,需要用稳定剂消除引起开始脱氯化氢的不稳定部位;或作为氯化氢的清除剂;或当自由基产生时便与之反应;或作为抗氧剂;或改变多烯结构以阻止颜色变化、分子链断裂和交联。
稳定剂必须与PVC体系相容,不会损害材料体系整体的美感,并且还应具有调节润滑的性能。
对某一具体的树脂、复合组份、最终用途选定好稳定剂,可得到优良的PVC掺混物。
PVC 树脂的敏感性以及各种添加剂的稳定作用或有害效应可能是多种多样的,这需要逐一加以注意。
因此,必须注意到像树脂的锌敏感性,金属皂润滑剂的稳定性能,环氧及磷类增塑剂的工作特性,以及各种颜料及其它组份的影响等现象。
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改性剂用于提升塑料强度、抗冲击性及化学抵抗性;扩性剂帮助改善材料性能,创造新特性;加工助剂优化生产过程,如流动性、热稳定性。
各种塑料添加剂简介我们通常所用的塑料并不是一种纯物质,它是由很多材料配制而成的。
其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的重要成分,此外,为了改进塑料的性能,还要在聚合物中添加各种辅佑襄助材料,如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等,才能成为性能良好的塑料。
1、合成树脂合成树脂是塑料的zui重要成分,其在塑料中的含量一般在40%~100%。
由于含量大,而且树脂的性质常常决议了塑料的性质,所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。
例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。
其实树脂与塑料是两个不同的概念。
树脂是一种未加工的原始聚合物,它不仅用于制造塑料,而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原材料。
而塑料除了极少一含100%的树脂外,绝大多数的塑料,除了重要组分树脂外,还需要加入其他物质。
2、填料填料又叫填充剂,它可以提高塑料的强度和耐热性能,并降低成本。
例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本,使酚醛塑料成为zui廉价的塑料之一,同时还能显著提高机械强度。
填料可分为有机填料和无机填料两类,前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等,后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。
3、增塑剂增塑剂可加添塑料的可塑性和柔嫩性,降低脆性,使塑料易于加工成型。
增塑剂一般是能与树脂混溶,无毒、无臭,对光、热稳定的高沸点有机化合物,zui常用的是邻苯二甲酸酯类。
例如生产聚氯乙烯塑料时,若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑剂(用量10%),则得硬质聚氯乙烯塑料。
4、稳定剂为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏,延长使用寿命,要在塑料中加入稳定剂。
常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。
5、着色剂着色剂可使塑料具有各种明丽、美观的颜色。
常用有机染料和无机颜料作为着色剂。
6、润滑剂润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上,同时可使塑料的表面光滑美观。
常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。
塑料助剂品种及选用速查手册摘要:一、塑料助剂的概述1.塑料助剂的定义2.塑料助剂的作用3.塑料助剂的分类二、塑料助剂的品种及性能1.增塑剂2.热稳定剂3.抗氧剂4.光稳定剂5.着色剂6.阻燃剂7.偶联剂8.抗静电剂9.成核剂10.增强剂及填充剂三、塑料助剂的选用1.选用原则2.具体选用方法3.实例分析四、塑料助剂的应用领域1.包装行业2.建筑行业3.交通行业4.电子电器行业5.其他领域正文:一、塑料助剂的概述塑料助剂,也称为塑料添加剂,是在塑料成型加工过程中为了提高塑料的加工性能或改善塑料本身性能而需要添加的化合物。
这些助剂可以赋予塑料新的性能,如降低成型温度、增加柔软度、提高耐热性、增强稳定性等。
根据作用机理和性能的不同,塑料助剂可以分为多个品种。
二、塑料助剂的品种及性能1.增塑剂:提高塑料的柔软性和可塑性,降低成型温度。
如邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类等。
2.热稳定剂:提高塑料的热稳定性,防止热分解。
如钡锌稳定剂、钙锌稳定剂等。
3.抗氧剂:延缓塑料的氧化过程,提高塑料的耐候性。
如酚类、醌类等。
4.光稳定剂:提高塑料的耐光性能,防止紫外线引起的降解。
如紫外线吸收剂、光屏蔽剂等。
5.着色剂:赋予塑料各种颜色。
如有机颜料、无机颜料等。
6.阻燃剂:提高塑料的阻燃性能。
如卤素阻燃剂、磷系阻燃剂等。
7.偶联剂:改善塑料与其他材料的界面性能。
如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。
8.抗静电剂:赋予塑料抗静电性能。
如烷基磷酸酯类、脂肪酸酯类等。
9.成核剂:提高塑料的结晶性能。
如金属盐类、有机化合物类等。
10.增强剂及填充剂:提高塑料的力学性能和降低成本。
如玻璃纤维、碳酸钙等。
三、塑料助剂的选用1.选用原则:根据塑料的类型、加工工艺、制品性能要求和成本等因素选择合适的助剂品种和用量。
2.具体选用方法:参考相关资料,如产品手册、技术规范等,了解助剂的性能、用途、注意事项等,结合实际情况进行选用。
3.实例分析:例如,在聚氯乙烯(PVC)制品中,根据加工工艺和制品性能要求,可以选择适当的增塑剂、热稳定剂和抗氧剂等助剂。
塑料助剂功能及分类塑料助剂是指那些为改善它的加工特性和使用性能而分布于聚合物中,对聚合物分子结构又无明显影响的物质。
因此合成聚合物时所用的那些助剂不包括在塑料助剂之内。
影响塑料制品质量的三大要素是树脂、助剂、加工。
可见助剂在塑料工业中占有重要地位。
应该重视塑料助剂的发展,因为它是一种精细化工产品,只要在塑料中添加少量即能起很大作用,而助剂品种的多少和质量的优劣直接与塑料制品的应用密切有关。
如果没有各类热稳定剂,聚氯乙烯就成为不可加工的树脂而失去实用价值,没有增塑剂就不存在软质聚氯乙烯制品,不加光稳定剂和抗氧剂则聚丙烯和聚乙烯在室外的使用寿命大为缩短;没有阻燃剂塑料就不能广泛地应用于房屋建筑、汽车、飞机、船舶等领域;没有玻璃纤维等增强剂就不存在玻璃钢等增强塑料;不加颜料或染料之类的着色剂就住所有的塑料制品只呈单调的本色。
由此可见,助剂在一定程度上决定了塑料应用的可能性及其使用范围。
在为数众多的塑料助剂中如何恰当地选用,这要取决于理论指导和经验积累的结果。
人们首先考虑的是这种助剂对改善性能所起的效果大小及其卫生性。
助剂效果大小又与它同树脂的相溶性和挥发性有关。
如果助剂与树脂的相溶性好,助剂的分布就均匀,两种分子间可能存在一定的作用力,助剂分子就难以向塑料表面迁移,因此所起的作用就可持久。
对液状助剂和增塑剂则希望是高沸点的,这样才不会在该种塑料加工温度下大量挥发,容易保持增塑作用。
塑料制品总要与人接触,特别是那些食品包装用材对人的健康更有密切关系,因此必须要符合卫生要求。
各类铅盐对聚氯乙烯是高效的热稳定剂,但是无论在加工操作时还是制成聚氯乙烯塑料制品后的缓慢迁出都对所接触的人体有害,所以逐渐为其它无毒或低毒的钡、锌盐类所代替。
有时塑料中需加几种助剂,而助剂之间存在"协同"或"对抗"作用的现象应子注意。
所谓"协同作用"是指两种助剂配合使用后比单独用时的效果大,而'对抗作用"恰为相反。
本文摘自再生资源回收-变宝网()解析常用塑助剂的分类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,变宝网小编就给大家详细的介绍每一类助剂。
1、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。
2、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。
①光稳定剂/抗氧剂:塑料通常在光照,氧气及热的作用下会快速发生老化,从而导致:强度、刚度及韧性的下降;变色;出现划痕,表面光泽下降。
影响塑料制品的使用性能。
需要加入光稳定剂和抗氧剂抑制分子链的断裂,延长制品的使用性能。
酚类抗氧剂作用机理:常用的抗氧剂有1010、168、1076,复合的有B215、B225等。
光稳定剂有770、622、944和783等。
常用的抗UV稳定剂有UV―531、UV―326和UV―327。
②抗水解剂:在潮湿、温暖的环境下,水分子会破坏聚合物的大分子链,导致某些聚合物降解甚至失去任何性能的现象称为“水解”。
聚烃类对水分比较稳定,浸在水溶液中到达平衡时含水量也很少。
但是尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚酯(PET、PBT)等通过缩聚反应生成的聚合物,含有大量的酰胺基、酯基、脲基、缩二脲基、氨基甲酸酯基等高极性基团。
它们在含水量不多和室温的条件下,吸入的水分与极性基团形成氢键,削弱了聚合物中自身分子之间的氢键,因而使聚合物的物理机械性能下降。
这种作用是可逆的,当水分去除后,性能可以得到恢复。
然而在温度较高和相对湿度较大时,水与聚合物分子链的极性基团发生反应而引起降解。
为了有效地防止某些聚合物水解的产生,通常是向材料中加入水解稳定剂,也称为抗水解剂。
水解稳定剂的加入能有效地捕捉聚合物水解产生的羧基,生成稳定无害的产物(如酰脲衍生物),从而阻止聚合物进一步水解。
水解稳定剂的品种较多,一般包括单(多)碳化二亚胺、噁唑啉类化合物、环氧化合物以及其他能终止水解的物质。
(2)卫生、安全性助剂:塑料制品最大的缺陷就是易燃,并且在燃烧的过程中会产生融滴,引发次生火灾。
此外,塑料制品的导电性差,表面会堆积一层电荷,产生静电吸引,使制品表面吸附大量的灰尘和细菌。
所以,塑料制品一般需要加入阻燃剂、抗静电剂和抗菌剂。
保证塑料制品在使用过程的卫生、安全性。
①阻燃剂:阻燃剂是一类能够阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂。
高效安全的阻燃剂一般可以同时起到阻燃、抑烟、散热、防滴落四个作用。
根据其使用方法可分为添加型和反应型两类。
②抗菌剂:抗菌剂指能够在一定时间内,使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。
抗菌剂的抗菌作用一般分为杀菌和抑菌作用。
抗菌剂的浓度和作用时间对抗菌作用有很大的影响。
银、铜、汞等金属离子、强氧化剂主要起杀菌作用,有机抗菌剂则主要表现为抑菌作用。
同一抗菌剂,低浓度常表现抑菌,高浓度则为杀菌。
③抗静电剂:任何物体本身都带有静电荷,这种电荷可以是负电荷也可以是正电荷,静电荷的聚集会使生活或者工业生产受到影响甚至危害,将聚集的有害电荷导引/消除使其不对生产/生活造成不便或危害的化学品称为抗静电剂。
抗静电剂一般都具有表面活性剂的特征,结构上极性基团和非极性基团兼而有之。
常用的极性基团(即亲水基)有:羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的阴离子,胺盐、季铵盐的阳离子,以及-OH、-O-等基团,常用的非极性基团(即亲油基或疏水基)有:烷基、烷芳基等。
从而形成了纤维工业常用的五种基本类型的ASA,即胺的衍生物,季铵盐,硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。
3、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。
4、其他性能助剂除了上述这些助剂之外,塑料在加工成型过程中的助剂还有很多,如相容剂、偶联剂、成核剂和防雾剂等。
这些助剂,在塑料制品的使用性能方面都有着及其重要的作用。
①相容剂:相容剂又称增容剂,是指借助于分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物的助剂。
塑料合金和木塑产品中使用较多。
以abs为例,直接将两种材料共混得到“ABS”一定不是你想要的,因为它的性能一塌糊涂。
为什么会有这样的差别呢?这就涉及到了高分子合金的关键技术——相容化技术。
就ABS而言,大家可能知道他的生产方式是首先聚合得到的PB胶粉,然后以它为种子,另加丙烯腈和苯乙烯单体,接枝在PB胶粉上。
这样在PB胶粉的表面其实是PB-g-AS这种聚合物。
而这种聚合物将两种原本不相容的聚合物结合在一起,改善了原来体系的性能。
相容剂一般是接枝聚合物。
②偶联剂:是一类具有两性结构的物质,它们分子中的一部分基团可与无机表面的化学基团反应,形成化学键合;另一部分基团则有亲有机物的性质,可与有机分子发生化学反应或产生较强的分子间作用,从而将两种性质截然不同的材料牢固地结合起来。
一般是用来改善无机填料在聚合物基体中的分散状态,提高填充聚合物材料的力学性能和使用性能。
常用的有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂以及复合偶联剂。
目前的超分散剂,其实也是这种概念。
③成核剂:核剂是适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料,通过改变树脂的结晶行为,加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化,达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的功能助剂。
④防雾剂:透明的塑料薄膜、片材或板材,在潮湿环境中,当湿度达到露点以下时,会在其表面凝结一层细微水滴,使表面模糊雾化,阻碍了光波的透过,例如利用薄膜包装产品时,也会因结雾而看不见内装物,而且产生的雾滴还容易造成内装物的腐烂损坏。
因此,为了提高产品的适用寿命,需要加入一定量的防雾剂。
防雾剂是一些带有亲水基的表面活性剂,可在塑料表面取向,疏水基向内,亲水基向外,从而使水易于湿润塑料表面,凝结的细水滴能迅速扩散形成极薄的水层或大水珠顺薄膜流下来。