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塑料助劑的功能及分類介紹

信息來源:www.ycsayyas.com | 發布時間:2021年08月10日
塑料助劑是指那些為改善它的加工特性和使用性能而分布于聚合物中,對聚合物分子結構又無明顯影響的物質。因此合成聚合物時所用的那些助劑不包括在塑料助劑之內。
影響塑料制品質量的三大要素是樹脂、助劑、加工??梢娭鷦┰谒芰瞎I中占有重要地位。應該重視塑料助劑的發展,因為它是一種化工產品,只要在塑料中添加少量即能起很大作用,而助劑品種的多少和質量的優劣直接與塑料制品的應用密切有關。如果沒有各類熱穩定劑,聚氯乙烯就成為不可加工的樹脂而失去實用價值,沒有增塑劑就不存在軟質聚氯乙烯制品,不加光穩定劑和抗氧劑則聚丙烯和聚乙烯在室外的使用壽命大為縮短;沒有阻燃劑塑料就不能廣泛地應用于房屋建筑、汽車、飛機、船舶等領域;沒有玻璃纖維等增強劑就不存在玻璃鋼等增強塑料;不加顏料或染料之類的著色劑就住所有的塑料制品只呈單調的本色。由此可見,助劑在一定程度上決定了塑料應用的可能性及其使用范圍。
在為數眾多的塑料助劑中如何恰當地選用,這要取決于理論指導和經驗積累的結果。人們首先考慮的是這種助劑對改善性能所起的效果大小及其衛生性。助劑效果大小又與它同樹脂的相溶性和揮發性有關。如果助劑與樹脂的相溶性好,助劑的分布就均勻,兩種分子間可能存在一定的作用力,助劑分子就難以向塑料表面遷移,因此所起的作用就可持久。對液狀助劑和增塑劑則希望是高沸點的,這樣才不會在該種塑料加工溫度下大量揮發,容易保持增塑作用。塑料制品總要與人接觸,特別是那些食品包裝用材對人的健康更有密切關系,因此必須要符合衛生要求。
各類鉛鹽對聚氯乙烯是熱穩定劑,但是無論在加工操作時還是制成聚氯乙烯塑料制品后的緩慢遷出都對所接觸的人體有害,所以逐漸為其它無毒或低毒的鋇、鋅鹽類所代替。有時塑料中需加幾種助劑,而助劑之間存在“協同”或“對抗”作用的現象應子注意。所謂“協同作用”是指兩種助劑配合使用后比單獨用時的效果大,而‘對抗作用”恰為相反。受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑分別單獨用時的抗氧效果不如它們并合用時的效果,這就是明顯的協同作用。銅、錳、鈷、鐵、鎳等變價的過渡金屬離子對聚烯烴的自動氧化有強烈影響,這類金屬離子起促進聚烯烴在氧化過程中生成之氫過氧化物加速分解生成自由基的作用,因此不僅不能抗氧化反而起助氧化效果,故在聚烯輕配方中不能添加含這類金屬離子的顏料作為著色劑,否則與所加之抗氧劑形成對抗作用。助劑之間的協同和對抗作用往往是在實踐中通過試驗和應用被發現的,至今無完整的理論能予以指導。

塑料助劑的加入有助于某一性能,但也會存在有損于另一性能的情況。樹脂中添加一些無機填料后能提高剛性和強度,但降低了它的電絕緣性能。炭黑是廉價有效的紫外線吸收劑和抗氧劑,同時還有抗靜電作用,但是即使它的加入量極少也只能得到失去了透明性的黑色的塑料制品,因此必須根據應用要求,對比得失利弊以后正確的選用塑料助劑。


如何把塑料助劑均勻地加入樹脂中,也是一個重要的問題。在樹脂合成時把塑料助劑加進聚合釜讓它均勻地包含于樹脂顆粒內,使好的添加方法。但是更為普遍采用的是把粉粒狀或液狀的塑料助劑,用機械方法分散混合于樹脂之中。這種方法與前法相比有均勻分布、樹脂多受熱、耗能大等缺點,但是也有配方容易變動的靈活性,因此對于大生產者可從前法。助劑與樹脂機械混和的辦法有混合、捏和、密煉、輥煉、擠出等方法。粉狀樹脂中需加液狀助劑時通常采用捏和機與密煉機將各組分多次的翻滾,互相滲透,使其分布均勻。樹脂和助劑都是粉狀物時常常將秤量后的各組分加入球磨機內,先初步混勻,再把它們加在二輥混煉機(大車)上反復混煉,然后拉片切?;蛘咄ㄟ^擠出機(好是雙螺桿擠出機)的塑化造粒使均勻混和。
塑料助劑按功能進行分類有較大的實用性,便于闡述也利于選擇。塑料助劑主要分為加工助劑、強度助劑、壽命助劑、表面助劑、光學助刑、致廉助劑、其它助劑七大類。所謂加工助劑是指那些有助于樹脂成型加工的物質,例如熱穩定劑、內外潤滑劑、加工改性劑、脫模劑等,都是能夠改變樹脂加工特性使其加工順利的助劑。強度助劑是能夠左右塑料強度的物質,包括增塑劑、增韌劑、增強劑。壽命助劑是指能延長塑料制品使用壽命的物質,如抗氧劑、光穩定劑(紫外線吸收劑)、防生物劑(抗菌、防鼠)。表面助劑是能夠改變塑料表面特性的物質,包括抗靜電刑、偶聯劑。光學助劑是指能改變塑料色澤與透明性的物質,有著色劑(顏料、染料)、成核劑。致廉助劑的意思是這類助劑的加入能降低塑料的成本而便于大量推廣應用,包括填充劑(有機、無機物)、稀釋劑(配樹脂溶液的溶劑)。其它功能助劑包括發泡劑、阻燃劑、固化劑、交聯劑等。以上所述的二十種功能都有相應的助劑可選,特別是增塑、潤滑、穩定、抗氧、阻燃、抗靜電、發泡、增強、著色、致廉等功能對塑料的發展有更大的影響。
助劑對塑料的關系甚為密切,因此很有必要介紹一下每一類助劑的品種、性能、機理、應用、配方、實效等情況,讓塑料加工者有的放矢地選用它們,進而收到揚長避短之效。
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