加工助剂原理
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橡胶制品加工常用助剂详解橡胶与乳胶配合剂材料详解!1、橡胶硫化体系助剂在橡胶工业中,习惯把使用目的相同或相关的助剂合称为体系。
例如,把硫化剂、硫化促进剂、活性剂及防焦剂统称为硫化体系,因为它们都与硫化有关。
硫化剂包括硫、硒、碲、含硫化合物、有机过氧化物、醌类化合物、胺类化合物、树脂类、金属氧化物和其它硫化剂;硫化促进剂包括二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐、秋兰姆、噻唑类、次磺酰胺、胺和醛胺缩合物、胍类、硫脲类;活化剂包括氧化锌、氧化镁、硬脂酸等。
所谓橡胶硫化,就是把具有塑性的胶料转变成为具有弹性的硫化胶的过程,即橡胶分子链在化学或物理因素的作用下产生化学交联作用,变成空间网状结构。
凡能引起橡胶产生交联作用的化学药品都可称之为硫化剂。
硫黄是其中最常用的一种。
用纯硫硫化的硫化胶不仅交联效率和交联密度很低,而且物理机械性能差,所以在胶料配方中一般很少使用纯硫体系。
采用的是一些有机多硫化物(主要品种有TMTD、TMTT、DTDM等)以及有机过氧化物(常用的品种有DCP、DTBP等)。
这些硫化剂的使用可以使胶料具有一些优良的特殊性能,如耐热性、耐老化性等。
另外还采用一些合成树脂类物质。
硫化剂能将线型的橡胶分子交联成网状结构。
在使用硫黄作硫化剂时,通常要配合一些化学药品来促进其硫化反应,从而提高生产效率和胶料性能。
能促进硫化作用的化学药品称为硫化促进剂。
硫化促进剂常用的品种有:硫化促进剂M、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ、TT、TMTT等。
目前较好的硫化促进剂为季磷盐类,如1-邻苯二甲酰亚胺基酸基-4-丁基三苯基磷溴化物、双(苄基三苯基膦)亚胺氯化物、三苯基苄基氯化磷等,用量一般为0.4~0.7 份。
当然也可以使用复合硫化促进剂,除季磷盐外还可以添加季铵盐类,如四丁基苯并噻唑基硫化铵、双肉桂丙撑二胺等。
硫化促进剂能缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫黄用量。
噻唑类和次磺酰胺类是硫化促进剂的主体,约占其总量的70%~75%。
第六章合成材料加工助剂6.1绪论助剂:在塑料、橡胶、合成纤维等合成材料的生产和加工中,为了改善工艺条件,提高产品质量或赋予产品某种特性,往往要添加的各种辅助化学品。
合成助剂:在合成树脂生产过程中所添加的助剂,如引发剂、终止剂、乳化剂、分散剂等。
加工助剂:而将树脂或生胶加工成制品过程中需加的助剂,则称为加工助剂。
加工助剂包括:增塑剂、稳定剂、阻燃剂、交联剂、抗静电剂及发泡剂等。
因为这些助剂往往是在产品加工过程中添加进去的,故常被称为添加剂或配合剂。
6.1.1助剂的分类和作用助剂的分类:有机、无机;单一化学品、混合化学品;低分子、聚合物;作用对象;按助剂的作用分类。
(1)防老化助剂这类助剂所起的作用是防止或延缓聚合物在贮存、加工及使用过程中,由于光、热、氧、微生物、机械疲劳等环境因素的影响而引起的老化,防止聚合物材料性能的劣化。
这类助剂主要包括抗氧化剂(在橡胶工业中也称防老剂)、光稳定剂、热稳定剂和防霉剂等。
(2)改善力学性能的助剂这类助剂的作用在于改善聚合物材料的抗张强度、硬度、刚性、冲击强度等性能。
包括交联剂(在橡胶工业中常称作硫化剂)、填充剂、偶联剂、抗冲击剂等。
(3)改善加工性能的助剂这类助剂的作用在于降低聚合物内外摩擦力,改善聚合物加热成型时的流动性,可塑性及脱模性,使加工过程更易进行。
这类助剂有润滑剂、脱模剂、软化剂、塑解剂等。
(4)柔软化和轻质化助剂这类助剂主要有增塑剂、发泡剂等。
(5)改善表面性能和外观的助剂防止制品在加工及使用过程中产生静电危害的抗静电剂、防止食品包装用及农业温床覆盖用塑料薄膜内壁形成雾滴的防雾滴剂以及着色剂等属于此类助刑。
(6)阻燃剂阻燃剂加入到材料中可以防止由于聚合物燃烧造成的火灾危害,近年日益受到重视。
它可以使合成材料在接触火源时燃烧缓慢,脱离火源时自行熄灭。
一般还包括抑制材料燃烧时产生大量烟雾的发烟抑制剂。
助剂的作用举例:PP,耐老化性能的改善。
150oC、0.5h一一150oC、2000h,用途广泛的通用塑料。
加工助剂名词解释
嘿,你知道啥是加工助剂不?加工助剂啊,就好比是一场精彩演出背后的那些默默付出的工作人员!比如说,你看一场超级震撼的魔术表演(就像大卫·科波菲尔的那种厉害魔术),大家的目光都集中在那个神奇的魔术师身上,对吧?但要是没有那些帮忙准备道具、布置场景的人,这魔术能那么精彩吗?加工助剂就类似这些幕后英雄!
它呀,不是最终产品的组成部分,但却在生产过程中起着至关重要的作用。
举个例子吧,做面包的时候,那些让面团更好发酵、更松软的添加剂,就是加工助剂呀(就像我们做馒头会加酵母一样)!它能改善生产的效率和质量呢。
再想想看,我们做衣服,在布料的加工过程中,是不是也会用到一些东西来让布料更光滑、更好处理呀(就跟我们给衣服除皱喷的那个东西似的),那也是加工助剂呢。
哎呀,真的,要是没有加工助剂,好多东西的生产可就没那么顺利啦!你想想,要是面包做出来硬邦邦的,谁还爱吃呀(那还不如啃馒头呢)!衣服穿起来刺刺的,多不舒服呀。
所以说呀,加工助剂虽然不显眼,但真的超级重要的!
我的观点就是,加工助剂是不可或缺的,它默默地为我们生活中的各种产品贡献着力量,我们可不能小瞧了它呀!。
塑料加工中助剂析出的原理
塑料加工中助剂析出的原理,主要是因为塑料材料的物理性质和助剂的相互作用、溶解度以及加工过程中的温度、压力等因素的影响。
塑料加工助剂是指在塑料加工过程中添加的具有特定功能的化学物质,包括增塑剂、稳定剂、填料、阻燃剂以及色母粒等。
这些助剂的添加可以改变塑料的性能、改善加工工艺、提高产品质量等。
在塑料加工过程中,助剂会通过物理或化学的方式与塑料发生相互作用。
其中,助剂与塑料的相容性是助剂析出的重要因素之一。
相容性是指塑料分子链与助剂之间的亲和力,影响助剂在塑料中的分散程度和稳定性。
相容性好的助剂与塑料分子链更容易相互溶解和混合,相容性差的助剂则会析出。
此外,塑料加工过程中的温度和压力也会影响助剂的溶解度和析出情况。
一般来说,温度升高会促进助剂的溶解,而温度下降则会导致助剂的析出。
因此,在塑料加工过程中,一旦温度或压力发生变化,助剂的溶解度也会发生相应变化,从而引起助剂的析出。
此外,助剂在塑料加工中的浓度也是助剂析出的重要影响因素之一。
当助剂的浓度超过一定限度时,其在塑料中的溶解度就会下降,导致助剂析出。
这是因为溶剂力过强的关系,溶液中溶质溶解度随溶剂浓度的增加呈逐渐降低的趋势。
总的来说,塑料加工中助剂析出的原理是由于助剂与塑料之间的相容性差、温度和压力的变化以及助剂浓度过高等原因引起的。
这种析出现象可能会对塑料制品的质量造成一定的影响,因此在塑料加工过程中需要注意助剂的选择和添加量的控制,以确保最终产品的性能和品质。
加工助剂定义
嘿,咱今儿就来唠唠加工助剂这玩意儿!你说啥是加工助剂呢?这就好比咱做饭时候用的那些调料呀!盐让菜有了味道,油让菜变得滑溜,加工助剂在各种产品的生产过程中就起着类似的作用呢!
你想想看啊,要是没有加工助剂,那好多东西可就没法弄啦!就像做面包没有酵母,那能发得起来吗?加工助剂就是这样默默在背后帮忙的小能手呀!它能让产品变得更好,更符合我们的要求。
比如说在塑料生产里,有了合适的加工助剂,那塑料就能变得更坚韧、更耐用。
这就像给塑料穿上了一层坚固的铠甲,让它能更好地为我们服务。
再比如在涂料里,加工助剂能让涂料更容易涂抹均匀,颜色更漂亮,这不是很棒吗?
加工助剂种类可多啦,就像菜的调料有好多种一样。
有的能帮助材料更好地融合在一起,有的能让产品的性能提升一大截。
它们虽然用量不大,但是作用可不小哇!这就像星星虽小,却能照亮整个夜空一样。
你可能会问啦,那加工助剂会不会有啥不好的影响呢?嘿,这就跟咱吃的东西一样,适量就好呀!只要合理使用,加工助剂一般不会有啥大问题的。
而且科学家们也一直在研究怎么让它们更安全、更环保呢!
咱平时用的好多东西可都离不开加工助剂的功劳呢!从我们穿的衣服,到用的各种工具,到处都有它们的身影。
它们就像一群默默奉献的小精灵,在我们看不见的地方努力工作着。
你说,要是没有加工助剂,我们的生活会变成啥样呢?那肯定会有很多不方便吧!所以啊,可别小瞧了这些小小的加工助剂哦!它们可是为我们的生活增添了不少色彩和便利呢!加工助剂就是这样神奇又重要的存在呀,你说是不是呢?。
助剂的化学结构和作用机理助剂是指在工业生产过程中,为了改善产品的某些特定性能(如加速反应速度、调整流动性等),而将少量的辅助物质加入到原料或者反应系统中的一类化学品。
在许多工业生产中,助剂发挥着至关重要的作用,因此对于助剂的化学结构和作用机理的研究显得尤为重要。
本文将详细探讨助剂的化学结构与作用机理。
一、助剂的化学结构助剂的化学结构因其用途不同而千差万别,一般是一些具有较强亲水或亲油性的无机或有机分子。
下面将从三个方面介绍助剂的化学结构。
1. 亲水性助剂当在化学反应过程中,产生了相对较大的水分子,而反应难以继续时,就需要添加亲水性助剂。
这里举草酸钠为例,草酸钠是一种白色有毒的晶体,化学式为Na2C2O4,其分子结构中含有两个极性较强的羧基和两个亚甲基。
当草酸钠溶于水中时,羧基会与水分子形成氢键,从而提高体系的亲水性。
此外,草酸钠还可以作为氧化剂,将可还原物氧化为氧化产物。
2. 亲油性助剂在某些反应中,产生了相对较大的油滴,反应难以均匀进行而需要添加亲油性助剂。
以二甲苯为例,二甲苯是一种无色透明、易燃液体,具有亲油性。
当在溶液中加入二甲苯作为助剂时,二甲苯会在烷基乙基酮中形成非极性微团,并有助于改善乳液的质量,促进反应的完成。
3. 催化剂催化剂也是一种助剂,其添加能够加速反应、提高反应效率或选择性。
单独的催化物种往往不能产生与之反应的化学键,因此需要添加一定量的助剂。
以镍铝催化剂为例,其催化剂主要由氧化铝和稀土氧化物构成。
而添加的助剂分为稳定助剂和促进助剂两类。
稳定助剂主要是指钾、钠、镁等元素,它们的主要作用是降低催化剂的烧过程中的温度,防止催化剂过早失效。
促进助剂主要是氯化钾、氧化钾、氢氧化钠等,它们对催化剂反应活性有重要影响,在反应中可发挥重要作用。
二、助剂的作用机理助剂的作用机理主要可以分为以下三种。
1. 推动化学反应助剂中的分子与反应物和反应物分子之间的相互作用导致了反应物分子的重排或重新组合。
聚合物加工助剂(PPA)在塑料加工中的应用简介摘要:Dynamar TM 泰乐玛TM 聚合物加工助剂(PPA)是Dyneon公司生产的一类由含氟高分子聚合物为基础结构的添加剂,它能帮助您改善聚合物的加工性能,本文主要介绍PPA在塑料加工过程中的应用。
关键词:聚合物氟加工助剂应用泰乐玛TM聚合物加工助剂是一系列产品,有不同的牌号,以适应多种不同的聚烯烃树脂的不同牌号,如:吹塑薄膜、淋膜、流延挤出、管材挤出、片材挤出、拉丝、线缆包覆的挤出,吹瓶等加工工艺过程中。
它既可以用来改善聚乙烯类,如:mLLDPE、LLDPE、MDPE、HDPE、HMW-HDPE、LDPE、VLDPE、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、PP、PVC等聚烯烃类的加工;也可以用于PS、PA、PET以及ABS等工程塑料的加工,同时泰乐玛TM聚合物加工助剂也可以应用于色母粒制造和原料共混工艺。
一、泰乐玛TM聚合物加工助剂(PPA)的工作原理:众所周知,氟聚合物如聚四氟乙烯具有高的化学惰性、耐热性、耐侯性。
氟聚合物表面张力很低,极低的表面张力使氟碳化合物组成的固体表面上,不仅水不能铺展,碳氢有机物也不能铺展,既“憎水”又“憎油”,形成良好抗粘特性。
含氟聚合物加工助剂是由低表面能氟碳聚合物组成。
加入基础树脂中,形成一个不相容的,以极小的微粒存在的分散相。
在塑料加工时,低表面能的微粒迁移至熔体表层与机筒、螺杆与模头的金属表面接触,逐渐在聚合物熔体~设备金属表面,形成聚合物熔体~低表面能聚合物“涂层”~金属的结构,“涂层”的低表面能使被加工的聚合物畅通的滑过界面。
“涂层”的形成,在界面上发生的凝胶降低了,熔体与金属间粘着力下降了,剪切应力也明显下降。
在“涂层”形成过程中,含氟聚合物加工助剂涂敷过程是动态的,“涂层”会被熔体磨损,助剂微粒会不断的被流动的熔体带走,又不断的得到补充,尤其在熔体中带有填料、颜料和开口剂等,情况更是如此。
助剂的最低添加量,是保证在界面上形成连续“涂层”,防止熔体聚合物粘合在金属表面的添加剂用量。
1、加工助剂的作用原理
由于PVC熔体延展性差,易导致熔体破碎;PVC熔体松弛慢,易导致制品表面粗糙、无光泽及鲨鱼皮等。
因此,PVC加工时往往需要加人加工助剂,以改善其熔体上述缺陷。
加工助剂为可以改善树脂加工性能的助剂,其主要作用方式有三种:促进树脂熔融、改善熔体流变性能及赋予润滑功能。
•促进树脂熔融:PVC树脂在加热的状态下,在一定的剪切力作用下熔化时,加工改性剂首先熔融并粘附在PVC树脂微粒表面,它与树脂的相容性和它的高分子量,使PVC粘度及摩擦增加,从而有效地将剪切应力和热传递给整个PVC树脂,加速PVC熔融。
•改善熔体流变性能:PVC熔体具有强度差、延展性差及熔体破裂等缺点,而加工改性剂可改善熔体上述流变性。
其作用机理为:增加PVC熔体的粘弹性,从而改善离模膨胀和提高熔体强度等。
•赋予润滑性:加工改性剂与PVC相容部分首先熔融,起到促进熔融作用;而与PVC不相容部分则向熔融树脂体系外迁移,从而改善脱模性。
2、常用加工改性剂一ACR
ACR为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物。
除可用做加工助剂外,还可用做冲击改性剂。
我国的ACR可分为ACR201、ACR301和ACR401、ACR402几种,国外的牌号有:K120N、K125、K175、P530、P501、P551、P700、PAl00等。
ACR加工改性剂的重要作用是促进PVC的塑化,缩短塑化时间,提高熔体塑化的均匀性,降低塑化温度。
在PVC塑料门窗型材中一般使用ACR201或ACR401,用量为1.5-3份。
冲击改性剂
高分子材料改性的一个重要内容是改善其耐冲击性能,PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物,分子之间有较强的作用力,是一个坚硬而脆的材料;抗冲击强度较低。
加人冲击改性剂后,冲击改性剂的弹性体粒子可以降低总的银纹引发应力,并利用粒子自身的变形和剪切带,阻止银纹扩大和增长,吸收掉传人材料体内的冲击能,从而达到抗冲击的目的。
改性剂的颗粒很小,以利于增加单位重量或单位体积中改性剂的数量,使其有效体积份数提高,从而增强了分散应力的能力。
目前应用比较广泛的为有机抗冲击改性剂。
按有机抗冲击改性剂的分子内部结构,可将其分为如下几类。
1、预定弹性体(PDE)型冲击改性剂,它属于核一壳结构的聚合物,其核为软状弹性体,赋予制品较高的抗冲击性能,壳为具有高玻璃化温度的聚合物,主要功能是使改性剂微粒子之间相互隔离,形成可以自由流动的组分颗粒,促进其在聚合物中均匀分散,增强改性剂与聚合物之间相互作用和相容性。
此类结构的改性剂有:MBS、ACR、MABS和MACR等,这些都是优良的冲击改性剂。
2、非预定弹性体型(NPDE)冲击改性剂,它属于网状聚合物,其改性机理是以溶剂化作用(增塑作用)机理对塑料进行改性。
因此,NPDE必须形成一个包覆树脂的网状结构,它与树脂不是十分好的相容体。
此类结构的改性剂有:CPE、EVA。
3、过度型冲击改性剂,其结构介于两种结构之间,如ABS。
用于PVC树脂的具体品种有:
(1)氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中进行悬浮氯化的粉状产物,随着氯化程度的增加使原来结晶的HDPE逐渐成为非结晶的弹性体。
作为增韧剂使用的C?E,含C1量一般为25-45%。
CPE来源广,价格低,除具有增韧作用外,还具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化学药品性。
目前在我国CPE是占主导地位的冲击改性剂,尤其在PVC管材和型材生产中,大多数工厂使用CPE。
加入量一般为5—15份。
CPE可以同其它增韧剂协同使用,如橡胶类、EVA 等,效果更好,但橡胶类的助剂不耐老化。
(2)ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物,ACR为近年来开发的最好的冲击改性剂,它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。
ACR属于核壳结构的冲击改性剂,甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳,以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。
尤其适用于户外使用的PVC塑料制品的冲击改性,在PVC塑料门窗型材使用ACR 作为冲击改性剂与其它改性剂相比具有加工性能好,表面光洁,耐老化好,焊角强度高的特点,但价格比CPE,高1/3左右。
国外常用的牌号如K-355,一般用量6—10份。
目前国内生产ACR冲击改性剂的厂家较少,使用厂家也较少。
(3)MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。
MBS的溶度参数为94-9.5之间,与PVC的溶度参数接近,因此同PVC时相容性较好,它的最大特点是:加入PVC后可以制成透明的产品。
一般在PVC中加人10-17份,可将PVC的冲击强度提高6—15倍,但MBS的加入量大于30份时,PVC冲击强度反而下降。
MBS本身具有良好的冲击性能,透明性好,透光率可达90%以上,且在改善冲击性同时,对树脂的其他性能,如拉伸强度、断裂伸长率等影响很小。
MBS价格较高,常同其他冲击改性剂,如EAV、CPE、SBS等并用。
MBS耐热性不好,耐候性差,不适于做户外长期使用制品,一般不用做塑料门窗型材生产的冲击改性剂使用。
(4)SBS为苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物,也称为热塑性丁苯橡胶,属于热塑性弹性体,其结构可分为星型和线型两种。
SBS中苯乙烯与丁二烯的比例主要为30/70、40/60、28/72、48/52几种。
主要用做HDPE、PP、PS的冲击改性剂,其加入量5—15份。
SBS主要作用是改善其低温耐冲击性。
SBS耐候性差,不适于做户外长期使用制品。
(5)ABS为苯乙烯(40%-50%)、丁二烯(25%—30%)、丙烯腈(25%-30%)三元共聚物,主要用做工程塑料,也用做PVC冲击改性,对低温冲击改性效果也很好。
ABS加入量达到50份时,PVC的冲击强度可与纯ABS相当。
ABS的加入量一般为5—20份,ABS的耐候性差,不适于长期户外使用制品,一般不用做塑料门窗型材生产的冲击改性剂使用。
(6)EVA是乙烯和醋酸乙烯酸的共聚物,醋酸乙烯酯的引入改变了聚乙烯的结晶性,醋酸乙烯酯含量大量差,而且EVA与PVC折光率不同,难以得到透明制品,因此,常将EVA与其它抗冲击树脂并用。
EVA 添加量为10份以下。
4、橡胶类抗冲击改性剂
是性能优良的增韧剂,主要品种有:乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)及丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚异丁烯、丁二烯橡胶等,其中EPR、EPDM、NBR三种最常用,其是改善低温耐冲击性优越,但都不耐老化,塑料门窗型材一般不使用这类冲击改性剂。
常用的其它助剂
1、光稳定剂
PVC制品多数暴露在阳光和其它各种光线下,根据制品应用环境添加一定量的光稳定剂可防止和延缓其分解和老化,延制品使用寿命。
光稳定剂大体可以分为四类:
(1)光屏蔽剂。
如钛白和碳黑,可以阻挡紫外线进入型材的内部,以阻止聚合物的光降解进行。
如加入2%的碳黑的LDPE片材其耐老化程度比不加碳黑的LDPE片材提高20倍。
钛白对型材的耐老化程度有较大的提高,钛白应使用金红石型的,在PVC塑料门窗型材中的使用量在3-6份。
(2)紫外线吸收剂。
可以强烈吸收280-400nm的紫外线,转换成可见光或热量。
常用的有UV—531、UV-327、UV-326、UV-p等产品,用量一般为0.1-0.5%。
但价格较高。
(3)淬灭剂。
主要是消灭受激发的聚合物分子的能量,使之回到基态。
具体品种为镍、钴络合物,品种有光稳定剂2002、光稳定剂1084等。
一般与其它光稳定剂配合使用,用量0.1-0.5%。
(4)自由基捕捉剂。
是一种高效的光稳定剂,它捕捉光降解分解出的自由基,终止降解反应的进行。
一般使用在LDPE农膜中。
品种主要有:光稳定剂GW-540、GW—544、CW-310、BW—10LD、光稳定剂744、光稳定剂622、光稳定剂944等,用量0.02-0.5%。