塑料工艺加工助剂(是指满足加工工艺需要的一类助剂)
1. 1.加工用稳定剂
常用的加工稳定剂主要是热稳定剂和抗氧剂两类,有些聚合物的化学结构上存在着某些弱点,这些弱点往往是最先受到外因作用而导致聚合物老化分解。造成聚合物老化有物理因素、化学因素和生物因素:
物理因素包括:光、热、电、高能射线、机械应力等。其中光和热的因素为主要。
化学因素包括:氧、臭氧、水〔湿气)、化学介质〔如酸、碱、盐雾等)、腐蚀性气体(如NH3, Hal ,SO2等)。其中氧的因素为主要。
生物因素包括:微生物(如各种霉菌)、昆虫、海生物等。
在塑料加工过程中引起塑料降解老化的主要因素是热、氧和水份。所以在塑料加工时,首先要对树脂进行预热,尽最减少树脂中的含水量,其次是添加抗氧剂和热稳定剂。
①抗氧剂
又称链终止剂或游离基清除剂。按其作用机理可分为主抗氧剂〔链终止剂)和辅助抗氧剂(氢过氧化物分解剂)。主抗氧剂又分胺类和酚类两类。实际应用中,胺类用量较少,酚类占多数。酚类抗氧剂按照化合物类别又分六类:烷基单酚、烷基双酚、硫化双酚、三嗓类、受阻酚类,苯甲酸醋受阻酚等。最常用的品种有:1010,1076,330,168等。它们几乎都是受阻酚的衍生物。辅助抗氧剂根据化合物类别也可分为六类:硫醇类、硫酯类、亚磷酸醋类、二硫代氨基甲盐类,有机硫化物、含硫的有机锑和有机硼化合物。
由于塑料加工中物料中总是存在着氧,所以氧化作用是客观存在的、因此多数塑料加工都必须添加杭氧剂,尤其是聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS包括工程塑料的加工都要添加抗氧剂。
②热稳定剂
塑料加工是在150℃以上的温度下进行的,对于结构不稳定的聚合物受热就会产生分解,特别是聚氯乙烯树脂,它的粘流态温度和分解温度非常接近,如果不添加热稳定剂就无法进行加工,所以聚氯乙烯加工时必须添加热稳定剂。
热稳定剂在塑料加工中可以防止聚氯乙烯树脂在加工过程中由于热和机械剪切力引起的降解,既可解决聚氯乙烯塑料难以加工的问题,又能延长其制品的便用寿命。
热稳定剂主要分四类:铅盐、金属皂类、企属有机物(如有机锡、有机锑等)磷酸酚类及其它辅助稳定剂。各种热稳定剂之间都有一定协同效应,经复配,可以生产出品种繁多的固态和液态的复合稳定剂,以发挥更有效的热稳定效果,又便于使用。
1. 2,加工助剂
常用的加工助剂有润滑剂、加工改性剂、相容剂、脱模剂等。
①润滑剂
塑料加工中总是存在着两种摩擦力,一种是聚合物分子之间移动时产生的摩擦力,另一种是聚合物和加工机械之间产生的摩擦力,为了减少上述存在的摩擦力.提高加工速率和制品表面的光洁度,所以在加工中必须添加润滑剂。凡能改善高聚物加工流动性和提高产品离模性的物质都可称为润滑剂。润滑剂根据作用方式可分为内润滑剂和外部润滑剂。内润滑剂主要用来减少聚物分子链之间的内聚力,起到加速熔融、降低融体粘度、改善其流动性等作用。外部润滑剂则起到防止熔融聚合物粘附于加工设备表面的作用。许多润滑剂都有一定的脱模作用,广义地说,薄膜的爽滑剂,防粘剂、压延、挤出和注射制品的平滑剂、光泽剂等也都属于润滑剂范畴。
常用的润滑剂有石蜡、矿物油、动植物油、有机氛、有机硅、低分子聚乙烯、。一苯乙烯、硬脂酸、硬脂酸盐类、威胺类和多元醇酷类等,
②加工改性剂
高聚物型加工改性剂,主要用来改善聚氯乙烯树脂从半成品到成品的加工特性。具有加速塑化过程、改进热塑性状态下的流变性能、改进热弹性态下的力学性能中的一种或几种功能,从而达到提高产品质量的目的。
高聚物型加工改性剂又称“流动改性剂”,它既能降低聚氛乙烯熔体粘度,又能影响聚氯乙烯的流变性。其特点是分子量比增塑剂和润滑剂高得多,所以对改善硬质聚氯乙烯加工性具有特殊意义。其主要产品有ACR、MBS、EVA、氯化聚乙烯等。
③相容剂
相容剂要是塑料合金中必须使用的一类助剂。塑料合金实际是将两种不同塑料进行共混改性。如尼龙和聚乙烯共混改性,这是两种不同类型的塑料,两种塑料存在着两个不同的相面,如果不添加相容剂,两相之间就不能很好结合。当加入马来酸醉时,聚乙烯分子有可能接枝到尼龙的分子上,使两相界面消失,两种不同型料才能成为有机结合体。使其既具有尼龙的特性,又有聚乙烯塑料的某些性能。