塑料助剂

发布时间:2021-09-21 05:11:10


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  塑料助剂又叫塑料添加剂,是聚合物合成树脂)进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能所不足而必须添加的一些化合物。例如,为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度,使制品柔软而添加的增塑剂;又如为了制备质量轻、抗振、隔热、隔音的泡沫塑料而要添加发泡剂;有些塑料的热分解温度与成型加工温度非常接近,不加入热稳定剂就无法成型。因而,塑料助剂在塑料成型加工中占有特别重要的地位。用于塑料成型加工品的一大类助剂,包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、防霉剂、着色剂和增白剂(见颜料)、填充剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂等。其中着色剂、增白剂和填充剂不是塑料专用化学品,而是泛用的配合材料。

  我国的塑料助剂行业是随PVC行业的发展而发展起来的。同时,随着塑料合成树脂行业的发展,塑料助剂行业的应用领域不断拓宽,产品品种有了较大幅度的增加,塑料助剂行业已成为门类比较齐全、产品品种繁多的重要行业,在技术水平、产品结构、生产规模和科技人员的素质等方面均有长足的发展,基本满足了下游行业对塑料助剂产品的需求。目 前,我国塑料助剂行业已经形成产值300亿元以上的产业,其中约有50亿元的出口。

  从2005年开始,我国塑料助剂行业年均增长率保持在8%-10%的水平,远远高于世界塑料助剂4%的年均增长率。塑料助剂产业也得到了国家各部门的重视,并逐渐成为近年来最具发展潜力的新材料领域重要成员。“十一五”期间,随着我国塑料工业的快速发展,各种塑料助剂产品的产能、产量和消费量都取得了较快的增长。2008-2010年我国塑料助剂的消费量分别约为273万吨、282万吨和300万吨,2011年预计在320万吨左右。

  “十一五”期间,我国塑料工业呈现明显的产业聚集发展态势,规模企业数量增长迅速,产业结构逐渐向规模化、集约化方向调整。塑料助剂产业也正向规模化、集约化方向调整,这在增塑剂、热稳定剂、冲击改性剂和加工助剂方面尤为明显。

  塑料助剂作为通用塑料工程化、工程塑料高性能化不可或缺的成分以及合成树脂改性实现功能化的关键,“十一五”期间,全行业的发展主要集中在通用品种的规模化生产,却很少看到结构性创新产品出现,同时生产大多采用国外企业专利技术,所以,高性能的绿色、环保、无毒、高效塑料助剂的研发和生产已成为未来我国塑料助剂行业发展的主攻方向。增塑剂要提高非邻苯二甲酸酯类产量,如环氧大豆油、偏苯三酸酯类;稳定剂应降低铅盐类比例,提高钙/锌复合类、低铅稀土类、水滑石类以及有机热稳定剂产量;阻燃剂应降低卤素类比例,大力发展无机阻燃剂。同时要积极应对欧盟的环保法规,以及国内外对无毒环保产品的要求。塑料助剂企业应该和高校、科研院所联合起来改变不合理的产品结构,开发环保型助剂品种。

  塑料助剂是在聚氯乙烯工业化以后逐渐发展起来的。20世纪60年代以后,由于石油化工的兴起,塑料工业发展甚快,塑料助剂已成为重要的化工行业。根据各国塑料品种构成和塑料用途上的差异,塑料助剂消费量约为塑料产量的8%~10%。而今,增塑剂、阻燃剂和填充剂是用量最大的塑料助剂。

  塑料助剂的分类方式有多种,比较通行的方法是按照助剂的功能和作用进行分类。在功能相同的类别中,往往还要根据作用机理或者化学结构类型进一步细分。

  (6)分散性好,能在加工成型的过程中容易分散均匀。这六点可以满足大多数制品对助剂的要求。当然很多PVC制品对PVC稳定剂有特殊的要求,这些要求在PVC稳定剂的发展中得到解决.

  增塑剂是一类增加聚合物树脂的塑性,赋予制品柔软性的助剂,也是迄今为止产耗量最大的塑料助剂类别。增塑剂主要用于PVC软制品,同时在纤维素等极性塑料中亦有广泛的应用。增塑剂所涉及的化合物类别大致包括邻苯二甲酸酯、脂肪二羧酸酯、偏苯三酸酯、聚酯、环氧酯烷基磺酸苯酯磷酸酯氯化石蜡等,尤以邻苯二甲酸酯类最为重要。

  如果不加说明,热稳定剂专指聚氯乙烯氯乙烯共聚物加工所使用的稳定剂。聚氯乙烯及氯乙烯共聚物属热敏性树脂,它们在受热加工时极易释放氯化氢,进而引发热老化降解反应。热稳定剂一般通过吸收氯化氢,取代活泼氯和双键加成等方式达到热稳定化的目的。工业上广泛应用的热稳定剂品种大致包括盐基性铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类等主稳定剂和环氧化合物类、亚磷酸酯类、多元醇类、个二酮类等有机辅助稳定剂。由主稳定剂、辅助稳定剂与其他助剂配合而成的复合稳定剂品种,在热稳定剂市场具有举足轻重的地位。

  传统意义上的加工改性剂几乎特指硬质PVC加工过程中所使用的旨在改善塑化性能、提高树脂熔体黏弹性和促进树脂熔融流动的改性助剂,此类助剂以丙烯酸酯类共聚物(ACR)为主,在硬质PVC制品加工中具有突出的作用。现代意义上的加工改性剂概念已经延展到聚烯烃(如线性低密度聚乙烯LLDPE)、工程热塑性树脂等领域,预计未来几年茂金属树脂付诸使用后还会出现更新更广的加工改性剂品种。

  广义地讲,凡能提高硬质聚合物制品抗冲击性能的助剂统称为抗冲击改性剂。传统意义上的抗冲击改性剂基本建立在弹性增韧理论的基础上,所涉及的化合物也几乎无一例外地属于各种具有弹性增韧作用的共聚物和其他的聚合物。以硬质PVC制品为例,而今应用市场广泛使用的品种主要包括氯化聚乙烯CPE)、(ACR)、甲基丙烯酸酯—丁二烯—苯乙烯共聚物(MBS)、乙烯—乙烯基醋酸酯共聚物(EVA)和丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)等。聚丙烯增韧改性中使用的三元乙丙橡胶EPDM)亦属橡胶增韧的范围。20世纪80年代以后,一种无机刚性粒子增韧聚合物的理论应运而生,加上纳米技术的飞速发展,赋予了塑料增韧改性和抗冲击改性剂新的含义。对此,国内外已有大量的专著和文献见诸报道。

  塑料制品多数具有易燃性,这对其制品的应用安全带来了诸多隐患。准确地讲,阻燃剂称作难燃剂更为恰当,因为“难燃”包含着阻燃和抑烟两层含义,较阻燃剂的概念更为广泛。然而,长期以来,人们已经习惯使用阻燃剂这一概念,所以在文献中所指的阻燃剂实际上是阻燃作用和抑烟功能助剂的总称。阻燃剂依其使用方式可以分为添加型阻燃剂反应型阻燃剂。添加型阻燃剂通常以添加的方式配合到基础树脂中,它们与树脂之间仅仅是简单的物理混合;反应型阻燃剂一般为分子内包含阻燃元素和反应性基团的单体,如卤代酸酐、卤代双酚和含磷多元醇等,由于具有反应性,可以化学键合到树脂的分子链上,成为塑料树脂的一部分,多数反应型阻燃剂结构还是合成添加型阻燃剂的单体。按照化学组成的不同,阻燃剂还可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。无机阻燃剂包括氢氧化铝氢氧化镁氧化锑硼酸锌和赤磷等,有机阻燃剂多为卤代烃、有机溴化物、有机氯化物、磷酸酯、卤代磷酸酯、氮系阻燃剂和氮磷膨胀型阻燃剂等。抑烟剂的作用在于降低阻燃材料的发烟量和有毒有害气体的释放量,多为钼类化合物、锡类化合物和铁类化合物等。尽管氧化锑和硼酸锌亦有抑烟性,但常常作为阻燃协效剂使用,因此归为阻燃剂体系。

  以抑制聚合物树脂热氧化降解为主要功能的助剂,属于抗氧剂的范畴。抗氧剂是塑料稳定化助剂最主要的类型,几乎所有的聚合物树脂都涉及到抗氧剂的应用。按照作用机理,传统的抗氧剂体系一般包括主抗氧剂、辅助抗氧剂和重金属离子钝化剂等。主抗氧剂以捕获聚合物过氧自由基为主要功能,又有“过氧自由基捕获剂”和“链终止型抗氧剂”之称,涉及芳胺类化合物和受阻酚类化合物两大系列产品。辅助抗氧剂具有分解聚合物过氧化合物的作用,也称“过氧化物分解剂”,包括硫代二羧酸酯类和亚磷酸酯化合物,通常和主抗氧剂配合使用。重金属离子钝化剂俗称“抗铜剂”,能够络合过渡金属离子,防止其催化聚合物树脂的氧化降解反应,典型的结构如酰肼类化合物等。最近几年,随着聚合物抗氧理论研究的深入,抗氧剂的分类也发生了一定的变化,最突出的特征是引入了“碳自由基捕获剂”的概念。这种自由基捕获剂有别于传统意义上的主抗氧剂,它们能够捕获聚合物烷基自由基,相当于在传统抗氧体系中增设了一道防线。此类稳定化助剂而今见诸报道的主要包括芳基苯并呋喃酮类化合物、双酚单丙烯酸酯类化合物、受阻胺类化合物和羟胺类化合物等,它们和主抗氧剂、辅助抗氧剂配合构成的三元抗氧体系能够显著提高塑料制品的抗氧稳定效果。应当指出,胺类抗氧剂具有着色污染性,多用于橡胶制品,而酚类抗氧剂及其与辅助抗氧剂、碳自由基捕获剂构成的复合抗氧体系则主要用于塑料及艳色橡胶制品。

  光稳定剂也称紫外线稳定剂,是一类用来抑制聚合物树脂的光氧降解,提高塑料制品耐候性的稳定化助剂。根据稳定机理的不同,光稳定剂可以分为光屏蔽剂紫外线吸收剂自由基捕获剂。光屏蔽剂多为炭黑、氧化锌和一些无机颜料或填料,其作用是通过屏蔽紫外线来实现的。紫外线吸收剂对紫外线具有较强的吸收作用,并通过分子内能量转移将有害的光能转变为无害的热能形式释放,从而避免聚合物树脂吸收紫外线能量而诱发光氧化反应。紫外线吸收剂所涉及的化合物类型较多,主要包括二苯甲酮类化合物、苯并类化合物、水杨酸酯类化合物、取代丙烯腈类化合物和三嗪类化合物等。激发态猝灭剂意在猝灭受激聚合物分子上的能量,使之回复到基态,防止其进一步导致聚合物链的断裂。多为一些镍的络合物。自由基捕获剂受阻胺为官能团,其相应的氮氧自由基是捕获聚合物自由基的根本,而且由于这种氮氧自由基在稳定化过程中具有再生性,因此光稳定效果非常突出,迄今已经发展成为品种最多、产耗量最大的光稳定剂类别。当然,受阻胺光稳定剂的作用并不仅仅局限在捕获自由基方面,研究表明,受阻胺光稳定剂往往同时兼备分解氢过氧化物、猝灭单线态氧等作用。

  填充和增强是提高塑料制品物理机械性能和降低配合成本的重要途径。塑料工业中所涉及的增强材料一般包括玻璃纤维、碳纤维、金属晶须等纤维状材料。填充剂是一种增量材料,具有较低的配合成本,包括碳酸钙滑石粉、陶土、云母粉二氧化硅硫酸钙、粉煤灰、红泥以及木粉和纤维素等天然矿物、合成无机物和工业副产物。事实上,增强剂和填充剂之间很难区分清楚,因为几乎所有的填充剂都有增强作用。由于填充剂和增强剂在塑料中的用量很大,有的已经自成一个行业体系,习惯上已不在加工助剂的范畴讨论。应当说明的是,而今广泛研究的纳米填充增强材料对塑料的改性作用已经远远超出填充和增强的意义,它们的应用将给塑料工业带来一场新的革命。偶联剂是无机和天然填充与增强材料的嚷面改性剂,由于塑料工业中的增强和填充材料多为无机材料,配合量又大,与有机树脂直接配合时往往导致塑料配合物加工和应用性能的下降。偶联剂作为表面改性剂能够通过化学作用或物理作用使无机材料的表面有机化,进而增加配合量并改善配合物的加工和应用性能。见诸报道的偶联剂大致包括长碳链脂肪酸硅烷类化合物、有机铬化合物、钛酸酯类化合物、铝酸酯类化合物、锆酸酯类化合物以及聚烯烃等。

  抗静电剂的功能在于降低聚合物制品的表面电阻,消除静电积累可能导致的静电危害。按照使用方式的不同,抗静电剂可以分为内加型和涂敷型两种类型。内加型抗静电剂是以添加或共混的方式配合到塑料配方中,成型后从制品的内部迁移到表面或形成导电网络,进而达到降低表面电阻泄放电荷的目的。涂敷型抗静电剂是以涂布或浸润的方式附着在塑料制品的表面,藉此吸收环境中的水分,形成能够泄放电荷的电解质层。从化学物质的组成来看,传统的抗静电剂几乎无一例外地属于表面活性剂类化合物,包括季铵盐类阳离子表面活性剂,烷基磺酸盐阴离子表面活性剂,烷醇胺、烷醇酰胺非离子表面活性剂等。然而,新出现的“高分子量永久型抗静电剂”打破了这种常规,它们一般系亲水性嵌段共聚物,以共混合金的方式与基础树脂配合,通过形成导电通道传导电荷。与表面活性剂类抗静电剂相比,这种高分子量永久型抗静电剂不会因迁移、挥发和萃取而损失,因而抗静电性持久稳定,并极少受环境湿度的影响。

  润滑剂是配合在聚合物树脂中,旨在降低树脂粒子、树脂熔体与加工设备之间以及树脂熔体内分子间摩擦,改善其成型时的流动性和脱模性的加工改性助剂,多用于热塑性塑料的加工成型过程,包括烃类(如聚乙烯蜡石蜡等)、脂肪酸类、脂肪醇类、脂肪酸皂类、脂肪酸酯类和脂肪酰胺类等。脱模剂可涂敷于模具或加工机械的表面,亦可添加于基础树脂中,使模型制品易于脱模,并改善其表面光洁性卧前者称为涂敷型脱模剂,是脱模剂的主体,后者为内脱模剂,具有操作简便等特点。硅油类物质是工业上应用最为广泛的脱模剂类型。

  我们知道,塑料制品实际上是基础树脂与各种颜料、·填料和助剂的混合体,颜料、填料和助剂在树脂中的分散程度对塑料制品性能的优劣至关重要。分散剂是一种促进各种辅助材料在树脂中均匀分散的助剂,多用于母料、着色制品和高填充制品。包括烃类石蜡油聚乙烯蜡氧化聚乙烯蜡等)、脂肪酸皂类、脂肪散酯类和脂肪酰胺类等。

  塑料的交联与橡胶的硫化本质上没有太大的差别,但在交联助剂的使用上却不完全相同。树脂的交联方式主要有辐射交联化学交联两种方式,有机过氧化物是工业上应用最广泛的交联剂类型。有时为了提高交联度和交联速度,常常需要并用一些助交联剂和交联促进剂。助交联剂是用来抑制有机过氧化物交联剂在交联过程中对聚合物树脂主链可能产生的自由基断裂反应,提高交联效果,改善交联制品的性能,其作用在于稳定聚合物自由基。交联促进剂则以加快交联速度,缩短交联时间为主要功能。不饱和聚酯和环氧树脂等热固性塑料的固化剂亦属交联剂的范畴,常见的类型如有机胺和有机酸酐类化合物。另外,紫外线辐射交联工艺中所使用的光敏化剂也可视作交联助剂看待。

  用于聚合物配合体系,旨在通过释放气体获得具有微孔结构聚合物制品,达到降低制品表观密度之目的的助剂称之为发泡剂。根据发泡过程产生气体的方式不同,发泡剂可以分为物理发泡剂和化学发泡剂两种主要类型。物理发泡剂一般依靠自身物理状态的变化释放气体,多为挥发性的液体物质,氟氯烃(如氟里昂)、低烷烃(如戊烷)和压缩气体是物理发泡剂的代表。化学发泡剂则是基于化学分解释放出来的气体进行发泡的,按照结构的不同分为无机类化学发泡剂和有机类化学发泡剂。无机发泡剂主要是一些对热敏感的碳酸盐类(如碳酸钠碳酸氢铵等)、亚硝酸盐类和硼氢化合物等,其特征是发泡过程吸热,也称吸热型发泡剂。有机发泡剂在塑料发泡剂市场具有非常突出的地位,代表性的品种有偶氮类化合物、N—亚硝基类化合物和磺酰肼类化合物等。有机发泡剂的发泡过程多伴随放热反应,又有放热型发泡剂之称。此外,一些具有调节发泡剂分解温度的助剂,即发泡助剂亦属发泡剂之列。

  防霉剂又称微生物抑制剂,是一类抑制霉菌等微生物生长,防止聚合物树脂被微生物侵蚀而降解的稳定化助剂。绝大多数聚合物材料对霉菌并不敏感,但由于其制品在加工中添加了增塑剂、润滑剂、脂肪酸皂类等可以滋生霉菌类的物质而具有霉菌感受性。塑料用防霉剂所包含的化学物质很多,比较常见的品种包括有机金属化合物(如有机汞、有机锡、有机铜、有机砷等)、含氮有机化合物、含硫有机化合物、含卤有机化合物和酚类衍生物等。

  防啃咬剂也称防鼠咬剂,可使啮齿类动物的口腔粘膜和味觉神经因受到强烈刺激而厌弃对其嚼咬破坏,对鼠类、野生动物、鸟类、猫狗等宠物有显著的防止咬害效果。特别适用于农膜,管材,可替代不锈钢铠装外壳,大大降低生产成本。

  PVC加工助剂的基本功能就是改进PVC的加工性能,促进PVC混合料的塑化,以便在尽可能低的温度下获得塑化良好的物料,提高制品的质量。我们针对不同产品的需要,开发了以下五种类型的加工助剂。

  2、润滑型:除促进物料塑化外,兼有金属剥离的作用,防止熔体与金属表面的粘连,延长开车周期。

  3、光亮型:除促进物料塑化外,能显著增进制品的表面光亮度,适宜于对表面光洁度需要较高的制品。

  4、超强塑化型:促进物料塑化的能力高于其它类型,适宜于难以塑化的物料配方,例如碳酸钙组份高、润滑剂用量大或添加碳黑、纤维等改性剂的配方。

  5、超强熔体强度型:除促进物料塑化外,还能大幅度地增加物料的熔体强度,提高生产的稳定性,延长生产周期,提高制品的力学性能,尤其是适宜于碳酸钙含量高(大于wt30%)的制品。

  无论哪一种PVC的加工形式,均需使PVC混合料均匀地得到塑化,只有塑化均匀良好的物料,其制品才具有良好的外观和机械性能。

  但与其它通用塑料相比,无增塑PVC只有在较高的温度和剪切条件下才能塑化,但高温下PVC很容易分解,为保证均匀塑化,提高硬PVC制品的质量,应在尽可能低的加工温度和尽可能大的剪切力下,使物料塑化。一般来说PVC加工助剂必须具有下列特性,才具有促进塑化的功能。

  2、因其与PVC具有良好的相容性,在加工过程中熔化后可以粘连PVC粒子,增加内摩擦,提高剪切扭矩,产生内热,使物料中的温度分布均匀,塑化程度均一,从而促进了PVC物料的均匀塑化。

  3、加工助剂具有足够大的分子量,在加工过程中增大了熔体粘度(或强度),提高了熔体压力,防止物料的打滑现象从而提高了剪切扭矩,使熔体和金属表面的摩擦热大幅度上升,促进了PVC混合料的混合均匀程度和塑化程度。

  加工助剂ACR的本质为固体增塑剂。如果ACR的熔点再降低、分子量再下降,则最终变为增塑剂。在研究中发现,熔点低的加工助剂(包括增塑剂)塑化速度快,熔体流动性好,但熔体粘度低、熔体强度低、熔体压力低;熔点高的加工助剂塑化速度慢一些,熔体流动性差一些,但熔体粘度大、熔体压力高、熔体强度高、后期塑化能力强。前者降低PVC材料的力学性能和耐候性,但后者几乎不影响PVC材料的力学性能,并对其耐候性有所改善。

  塑化效果良好的某种加工型ACR,对一种PVC配方会大幅度的提高挤出机的电流和扭矩,提高PVC的塑化度,但对另一种PVC配方则可能会使PVC制品的颜色变深而出现色差。有时一种加工型ACR在快速挤出机中是合适的,但在慢速挤出机中则不一定合适,反之亦然。因此,要使一种加工型ACR去满足不同的配方、不同的制品、不同的加工设备的要求几乎是不可能的。同样,对传统的加工助剂ACR,既要满足塑化快,又要满足熔体强度大、熔体压力高的加工工艺要求也是不可能的。为满足广大客户的个性化要求,我们开发出了一系列全新的具有不同促进塑化性能和不同其它特点的加工助剂,去适应用户的要求,其中某些产品的性能已完全可以取代一些进口产品,我们对这些加工助剂的性能和使用方法进行了详细研究,只要客户提出自己的具体要求,该公司新材料科研中心可以向您推荐适用的产品型号、用量与使用方法。

  成核剂是一种用来改变聚丙烯结晶行为,进而改变其结晶形态、力学性能、热力学性能和光学性能的功能性助剂。

  添加成核剂改性后的聚丙烯具有透明性好、光泽度高,力学性能和加工性能优良等特点,其使用范围也比较广泛。

  聚甲醛(POM)是一种具有优良综合性质的高结晶工程塑料。其强度和硬度高、刚性好,并且有良好的耐磨性和耐疲劳性,因而被用来代替有色金属和合金,广泛应用于汽车、电子电器、建筑、机械等行业。由于聚甲醛的结晶度高(一般结晶度超过 60%),制品存在缺口,冲击强度低、成型收缩率大的缺点,与其他各种优异性能不匹配,需要进一步改进。改进聚甲醛材料的性能主要有两种方法:严格控制加工条件和加入成核剂。研究发现,结晶性高聚物的冲击强度与球晶的大小和分布有关。实验主要是通过在聚甲醛中加入成核剂,改变聚甲醛球晶的形态,减小其结晶尺寸和成型加工过程中的收缩率,提高其冲击性,优化聚甲醛性能,使其能满足一些特殊要求。

  PP,PE,PS等塑料在制造、加工、储存和使用过程中,由于光\氧、热等因素的作用,常常发生氧化降解,引起塑料劣化,致使塑料失去耐候性和耐久性,影响塑料的强度和外观。为了延长高分子材料的寿命,抑制或者延缓聚合物的氧化降解,通常使用抗氧剂。

  主抗氧剂又称自由基捕捉剂,是抗氧剂中起主要作用的一类。它能捕捉在聚合物热氧化老化中生成的含氧自由基(·OH,RO·,ROO·)和碳自由基(但效果差), 从而中止或减缓聚合物的热氧老化。

  辅助抗氧剂又称氢过氧化物分解剂。它是一类能够将热氧化老化链反映中生成的聚合物氢过氧化物分解,使之生成失去活性的化合物,从而终止或减缓热氧老化的助剂。由于它与主抗氧化剂常有协同效应,并只在与主抗氧化剂并用时才能发挥最大的效果,故通称辅助抗氧剂。

  增塑剂是现代塑料工业最大的助剂品种,对促进塑料工业特别是聚氯乙烯工业的发展起着决定性作用。凡能和树脂均混合,混合时不发生化学变化,但能降低物料的玻璃化温度塑料成型加工时的熔体黏度,且本身保持不变,或虽起化学变化但能长期保留在塑料制品中并能改变树脂的某些物理性质,具有这些性能的液体有机化合物或低熔点的固体,均称为增塑剂。

  聚酯增塑剂二元酸二元醇通过缩合反应制得,种类主要有己二酸类聚酯和苯酐聚酯等。聚酯增塑剂与一般常用的增塑剂最大的不同在于具有较大的分子量。聚酯增塑剂的分子量可以与 PVC相当,因此与PVC具有更好的相容性。更由于其挥发性低,耐油及耐脂肪族或芳香族碳氢化合物的抽出,在油漆与橡胶中耐迁移,且耐老化性能优异,与低分子量增塑剂相比,聚酯增塑剂具有耐抽出、耐高温和迁移性小等性能超群的特点,使它享有“永久性增塑剂”之称,是发展较快的一类增塑剂。

  稀土元素有众多的轨道可作为中心离子接受配位体孤对电子,同时,稀土金属离子有较大的离子半径,与无机或有机配位体主要通过静电引力形成离子配键。PVC 降解时释放的 HCL 反应有强烈的催化作用,普遍认为它是离子型机理催化反应的,有 [CLHCL] - 或 [CL] - 离子参与反应过程,而 [CLHCL] - 或 [CL] - 离可作为提供孤对电子的配位体,按照 Pearson 提出的“软硬酸碱原则”,与稀土金属离子易形成稳定的络合物。因此稀土原子与 PVC 链上的氯原子之间具有很强的配位络合能力, [CLHCL] - 、 [CL] - 即不在参与催化脱 HCL的反应,那么对 PVC 就起到了一定的稳定作用。

  聚甲醛(POM)作为一种综合性能优良的工程塑料,被广泛应用。但由于其特殊的分子结构,POM热稳定性较差。在其熔融加工过程中,易在热、氧作用下发生断链、按自由基型分解方式进行热降解,进而发生连续脱甲醛反映。通常加入抗氧剂来捕捉体系产生的自由基,中断整个体系自动氧化循环过程,起到抗氧稳定作用在。在国内外POM生 产 应 用 中 常 用 瑞 士 Ciba 公 司 牌 号 为Irganox259 和 Irganox245 的酚类抗氧剂,可大幅度提高 POM的热稳定性。

  实验人员选用高F 作为POM抗氧剂,除起到高效热稳定作用外,还能减少抗氧剂用量,降低POM生产成本。

  1)采用热失重率、热失重速率、平衡扭矩分析测试结果表明,抗氧剂 F 在用量为 0.3~0.4时,对 POM可达到与 0.5%Irganox245 相当,甚至更好的热稳定效果。

  2)抗氧剂 F能高效抑制 POM树脂在高温加工过程中所引起的热、氧、应力作用降解,有效延长POM制品的长期热、氧寿命,并且较少用量的抗氧剂 F(0.3%)热、氧稳定效能达到0.5%Irganox245 的水平,可将其推广应用于 POM生产,进一步提高 POM热稳定性,降低生产成本。

  该公司开发的YM- 、YP- 系列PVC发泡调节剂实际上也是丙烯酸酯类加工助剂,它具备PVC加工助剂的所有基本特点,与PVC通用加工助剂的唯一不同就在于分子量,PVC发泡调节剂的分子量要远高于通用型加工助剂。

  在PVC发泡制品中,加入超高分子量聚合物的目的:一是为了促进PVC的塑化;二是为了提高PVC发泡物料的熔体强度,防止气泡的合并,以得到均匀发泡的制品;三是为了保证熔体具有良好的流动性,以得到外观良好的制品。由于不同的发泡制品生产厂家的产品不同,所用的设备、工艺、原料及润滑体系均有差异,因此我们开发了具有不同性能的发泡调节剂,以满足用户的不同需求。

  ①不同聚合度的PVC,如S-700、S-800、S-1000,具有不同的加工温度、熔体粘度和熔体流动性,要据此选用合适的发泡调节剂。

  ⑤不同的产品,如发泡板材、发泡厚板、发泡薄板、木塑发泡板、钢塑发泡板等,所需工艺条件不同,应根据各型号发泡调节剂的基本特性选用不同的型号。

  PVC加工改性剂YMs-系列产品是该公司将先进的高分子合成技术与清华大学工程系化学工程研究室的纳米技术相结合,研制开发的一种新型PVC改性加工助剂,它充分利用了纳米材料比表面积大,表面自由能大的特点,克服了传统的PVC加工助剂在温度降低时塑化性能变差的缺陷。在加工过程中,纳米材料强大的表面张力,转化为与PVC分子的内摩擦力,因为这种内摩擦力随着温度的降低而增大,这就改善了传统ACR的塑化性能随温度下降而显著变差的问题。

  性能评价配方:PVC,100g;CaCO3,5g;TiO2,4g;PE,0.15g;硬脂酸,0.2g;二盐,2.5g;硬铅,1.5g;硬钙,0.7g;CPE,9g;加工助剂,2g。

  PVC加工助剂功能是增大混合物内部分子之间以及混合料与螺杆、料筒表面摩擦,从而提高PVC加工设备的电流和扭矩,使得PVC在尽可能低的加工温度下均匀地进行塑化,以得到分解程度最低,外观和机械性能最佳的PVC硬制品。如果PVC的加工温度降低,则PVC制品中稳定剂的残留量就越大,平衡的HCI的量也越低,制品的稳定性或者说耐候性能越好!而低温加工的一个条件就是必须保证高剪切,也就是必须保证高的电流和扭矩。因此,PVC加工助剂的性能必须用扭矩和电流来评价,而能反映扭矩的试验设备就是转矩流变仪,所以该公司在HLn-系列产品的质量指标中,不是用粘度而是用流变仪来表征加工助剂的加工性能。所有的产品在出厂前都用流变仪测试,如果流变曲线重合,则两批产品的加工性能是相同的,从而确保了客户在生产使用过程中的稳定性。

  为了生产顺利,首先选择粒径适中且粒径分布均匀的CaCO3,再根据润滑平衡原则,从以下5点考虑。

  1.内、外润滑均不足:熔体粘度较大,塑化扭矩较大,熔体粘壁现象严重,物料表面有黄色的分解线,表面光滑性较差,制品力学性能较低。

  2.内、外润滑剂均过量:塑化扭矩较小,熔体塑化明显不足,虽然制品光滑度很好,但压点粘合较差,严重影响制品力学性能。

  4.内润滑剂较多,外润滑剂较少,塑化时间明显地缩短,有较严重粘壁现象,热稳定时间缩短,制品表面有分解黄线粒径过大时混合料塑化时间明显延迟,螺杆扭矩较低生成的摩擦热过少,熔体强度低制品难成型。为了增加熔体强度、促进塑化,加入一定数量的新型JL- M01聚合加工改性剂。新型JL- M01聚合加工改性剂能增加混合料的熔体粘度及粘附性,提高了剪切力对摩擦热的转换。