改性塑料如何选择助剂?
塑料配方设计表面看起来很简单,但其实包含了很多内在的联系,为了设计出高性能、易加工、低价格的配方,选择助剂时需要考虑的因素很多,现提出以下几个方面的因素供参考:
按目的来选用助剂
按要达到的目的选择合适的助剂品种,所加入助剂应能充分发挥其预计功效,并达到规定指标。规定指标一般为产品的国家标准、国际标准,或客户提出的性能要求。
助剂的具体选择范围如下:
◆ 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)、铝镍;
★ 导热——金属纤维和金属粉末、金属氧化物、氮化物和碳化物;碳类材料如炭黑、碳纤维、石墨和碳纳米管;半导体材料如硅、硼;
★ 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,对PP而言α晶型成核剂的山梨醇系列Millad 3988效果最好;
● 耐磨——石墨、二硫化钼、铜粉等钴类磁粉三大类
● 绝缘——煅烧高岭土;
● 阻隔——云母、蒙脱土、石英等。
助剂对树脂具有选择性
☆ 红磷阻燃剂对PA、PBT、PET有效;
☆ 氮系阻燃剂对含氧类有效,如PA、PBT、PET等;
☆ 成核剂对共聚聚丙烯效果好;
☆ 玻璃纤维耐热改性对结晶性塑料效果好,对非晶型塑料效果差;
☆ 炭黑填充导电塑料,在结晶性树脂中效果好。
助剂形态不同,作用有哪些区别?
同一种成分的助剂,其形态不同,对改性作用的发挥影响很大。
(1) 助剂的形状
○ 纤维状助剂的增强效果好(助剂的纤维化程度可用长径比表示,L/D越大、增强效果越好,这就是为什么我们加玻璃纤维要从排气孔加入);
○ 熔融状态比粉末状有利于保持长径比,减小断纤几率;
○ 圆球状助剂的增韧效果好、光亮度高。
硫酸钡为典型的圆球状助剂,因此高光泽PP的填充选用硫酸钡,小幅度刚性增韧
(2) 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;
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;
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;
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。
(3) 助剂的表面处理
所有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接枝聚合物。
来源:医用塑料