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塑料改性配方设计中助剂选用十大要点

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-07-05  浏览次数:40

助剂的选择在塑料改性配方设计中至关重要,助剂犹如烹饪时的各种调料,只有将调料(助剂)的种类、用量、搭配方式等要素与主菜(基体树脂)有机结合起来,才能做出美味的佳肴,用于塑料改性中,其道理也是一样的,但要想设计出一个高性能、易加工、低成本的配方也并非易事,需要考虑的因素很多。以下分享设计塑料改性配方时助剂选用的十个要点,供参考。

一、针对不同功能助剂的选择

增韧——选弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料;

增强——选玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维;

阻燃——溴类(普通溴系和环保溴系)、磷类、氮类、氮/磷复合类膨胀型阻燃剂、三氧化二锑、水合金属氢氧化物;

抗静电——各类抗静电剂;

导电——碳类(炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管)、金属纤维和金属粉、金属氧化物;

磁性——铁氧体磁粉、稀土磁粉包括钐钴类(SmCo5或Sm2Co17)、钕铁硼类(NdFeB)、钐铁氮类(SmFeN)以及铝镍钴类磁粉三大类;

导热——金属纤维和金属粉末、金属氧化物、氮化物和碳化物;

耐热——玻璃纤维、无机填料、耐热剂如取代马来酰亚胺类和β晶型成核剂;

透明——成核剂;

耐磨——石墨、二硫化钼、铜粉等;

绝缘——煅烧高岭土;

阻隔——云母、蒙脱土、石英等。

二、助剂的粒度

(1)助剂粒度对力学性能的影响

粒度越小,对填充材料的拉伸强度和冲击强度越有益。例如,就冲击强度而言, 三氧化二锑的粒径每减少1μm,冲击强度就会增加1倍。

(2)助剂粒度对阻燃性能的影响

阻燃剂的粒度越小,阻燃效果就越好。例如,水合金属氧化物和三氧化二锑的粒度越小,达到同等阻燃效果的加入量就越少;ABS中加入4%粒度为45μm的三氧化二锑与加入1%粒度为0.03μm的三氧化二锑阻燃效果相同。

(3)助剂粒度对配色的影响

着色剂的粒度越小,着色力越高、遮盖力越强、色泽越均匀。但着色剂的粒度不是越小越好,存在一个极限值,而且对不同性能的极限值不同。对着色力而言,偶氮类着色剂的极限粒度为0.1μm,酞箐类着色剂的极限粒度为0.05μm。对遮盖力而言,着色剂的极限粒度为0.05μm左右。

(4)助剂粒度对导电性能的影响

以炭黑为例,其粒度越小,越易形成网状导电通路,达到同样的导电效果加入炭黑的量降低。但同着色剂一样,粒度也有一个极限值,粒度太小易于聚集而难于分散,效果反倒不好。

三、助剂的表面处理

助剂与树脂的相容性要好,这样才能保证助剂与树脂按预想的结构进行分散,保证设计指标的完成,保证在使用寿命内其效果持久发挥,耐抽提、耐迁移、耐析出。大部分配方要求助剂与树脂均匀分散,对阻隔性配方则希望剂在树脂中层状分布。

除表面活性剂等少数助剂外,与树脂良好的相容性是发挥其功效和提高添加量的关键。因此,必须设法提高或改善其相容性,如采用相容剂或偶联剂进行表面活化处理等。

绝大部分无机类添加剂的表面经过处理后,改性效果都会提高。尤其以填料最为明显,其它还有玻璃纤维、无机阻燃剂等。

表面处理以偶联剂和相容剂为主,偶联剂具体如硅烷类、钛酸酯类和铝酸酯类,相容剂为树脂对应的马来酸酐等极性基团接枝聚合物。

    (编辑:小草)
 
关键词: 塑料改性配方
 
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