塑料在加工過程中常常需要添加不同種類的助劑以滿足材料的不同加工和應用需求，而助劑的選擇在塑料改性配方設計中至關重要。

       助劑猶如烹飪時的各種調料，只有將調料（助劑）的種類、用量、搭配方式等要素與主菜（基體樹脂）有機結合起來，才能做出美味的佳肴，用于塑料改性中，其道理也是一樣的，但要想設計出一個高性能、易加工、低成本的配方也并非易事，需要考慮的因素很多。

 

       一、超實用的塑料改性助劑大全

 

 

 

       二、塑料改性助劑選用的 11 個關鍵點

       1、目的性選擇助劑

       不同類型的助劑具有不同的目標性能，所加入體系中的助劑能夠充分發揮其預計功能，并達到目標規定指標。其中，規定指標一般為國家標準、國際標準，或客戶提出的性能要求。

       按常見目標樹脂改性的性能可將助劑分類如下。

       1）、阻燃性：無機磷、有機鹵化物、有機磷化物、有機硅及氮化物等。

       2）、增強：主要分為纖維和晶須兩大類，無機纖維如玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、硼纖維、石英纖維、石墨纖維及陶瓷纖維等，有機纖維如 PAN 纖維、聚乙烯纖維、PA 纖維、PC 纖維、PVC 纖維及聚酯纖維等，以及鋁、鈦、鈣等金屬晶須等。

       3）、增韌：高抗沖擊樹脂，如 CPE、MBS、ACR、SBS、ABS、EVA、改性石油樹脂（MPR）等；高抗沖擊橡膠，如乙丙橡膠（EPR）、三元乙丙橡膠（EPDM）、丁腈膠（NBR）、丁苯膠、天然膠、順丁膠、氯丁膠、聚異丁烯及丁二烯膠等。

       4）、耐磨性：石墨、MoS₂、二氧化硅等。

       5）、可降解性：淀粉填充、降解添加劑等。

 

       2、助劑的形態對復合性能影響

       同樣的助劑，其形態分布也有不同，相對于改性作用的影響也不一樣。

       對于粉末性助劑，關鍵的影響因素是其的粒度。

       1）、粒度越小，對填充材料的拉伸強度和沖擊強度越有益，如，就沖擊強度而言, 三氧化二銻的粒徑每減少 1 μm，沖擊強度就會增加 1 倍；

       2）、阻燃劑的粒度越小，阻燃效果就越好，如 ABS中加入 4 % 粒度為 45 μm的三氧化二銻與加入 1 % 粒度為 0.03 μm 的三氧化二銻阻燃效果相同；

       3）、著色劑的粒度越小，著色力越高、遮蓋力越強、色澤越均勻。但著色劑的粒度不是越小越好，存在一個極限值，而且對不同性能的極限值不同；

       4）、以炭黑為例，其粒度越小，越易形成網狀導電通路，達到同樣的導電效果加入炭黑的量降低。但同著色劑一樣，粒度也有一個極限值，粒度太小易于聚集而難于分散，效果反倒不好。

       5）、對于纖維性助劑，助劑的纖維化程度越高，增強效果越好。其中，助劑的纖維化程度可用長徑比（L/D）表示。

 

       3、助劑與樹脂的相容性

       樹脂和助劑之間良好的相容性是保證助劑性能良好發揮的重要基礎，保證其在使用期間良好的耐久性、耐抽提、耐遷移以及耐析出。良好的相容性是基本要求，即使是阻隔性配方也要求助劑在樹脂中層狀分布。

       提高樹脂相容性的主要方法：

       1）、相容性助劑的加入，如：表面活性劑，添加量以發揮其最佳功效為佳。

       2）、表面處理：以相容劑或偶聯劑為表面處理劑，提高樹脂與助劑的相容性。常見偶聯劑包括：硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸酯類；相容劑包括：樹脂對應的馬來酸酐接枝聚合物。需經表面處理的助劑包括：無機類添加劑和纖維類助劑。

 

       4、助劑的添加量

       合適的助劑添加量既可以提高目標樹脂至合適性能，也可保持較低的成本。

       對于不同的助劑添加量要求不同：

       1）、阻燃劑、增韌劑、磁粉、阻隔劑等，性能角度雖然添加量越多越好，但是，也要核定成本；

       2）、導電助劑，一般形成電路通路即可；

       3）、抗靜電劑，表面形成泄電荷層即可；

       4）、偶聯劑，形成表面包覆即可。

 

       5、樹脂與助劑的關系

       助劑的加入不能導致樹脂的本身性能變質，如：PPS 不能加入含鉛和含銅助劑，PC 不能用三氧化銻，這些都可導致解聚；同時，助劑的酸堿性，應與樹脂的酸堿性要一致，否則會起兩者的反應。

 

       6、助劑與其他組分的關系

       一個配方中，為了同時兼顧多個目的，需要加入多種不同的助劑。

       助劑的相互作用就非常復雜，主要概況：

       1）、相互獨立沒有影響；

       2）、協同作用：配方重的多個助劑互相促進，使總體效果高于單個助劑的平均值；

       3）、相互消除：兩種或兩種以上的添加劑一起加入時的效果低于其單獨加入的平均值，如：防老塑料配方中，硫醚類輔抗氧劑與 HALS 類光穩定劑不同時使用，因為硫醚類滋生的酸性成分抑制了 HALS 的光穩定作用。

 

       7、助劑的分布均勻性

       混合均勻是塑料配方改性的基本要求，也是要求助劑在樹脂的形成均勻分布。助劑分布不均勻不僅不能提高原有樹脂的性能，還可能因為填料分布不均勻出現性能比純樹脂的性能更差。如：使用填料對材料的力學性能和加工性能，分散不均勻，不僅力學性能大幅度降低，加工性能也會受影響。

       提高助劑的均勻混合常用方式：

       1）、合理排序所加入的填料，如：偶聯處理過程中，填料先進，升溫脫水后，再加入偶聯劑；

       2）、組分要分主次次序加入體系中，大批量的填料可以分成多批次加入，便于混合均勻。偶聯劑處理，一般要分三次噴入方可分散均勻，偶聯效果好。

 

       8、助劑對塑料流動性的影響

       塑料的流動性是影響塑料加工性能的主要方面，也是選擇采用何種塑料加工方式的重要依據。一般而言，無機填料加入都會導致流動性能降低，需要補加流動改性型進行優化。常見的有機助劑包括：十溴二苯醚、四溴雙酚 A。

 

       9、助劑的耐熱性

       降低樹脂的加工溫度，加工溫度不超過助劑的分解溫度，確保助劑的穩定存在，體現改性性能；加入一定量的抗氧化劑助劑，防止熱分解發生，影響樹脂的性能。一般而言，大部分有機染料分解溫度低，不適合高溫加工的工程塑料；香料的分解溫度都低，一般在 150 ℃ 以下，只能用 EVA 等低加工溫度的樹脂為載體。

 

       10、助劑的環保性

       配方的環保性包括：對人體、設備、環境以及使用者無害。

       1）、人體衛生性：樹脂和所選助劑應該絕對無毒，或其含量控制在規定的范圍內。

       2）、對環境污染：所選組分不能污染環境。

 

       11、成本價格和來源

       塑料改性配方追求價格越低越好，實施過程中對于助劑的使用按以下原則：

       1）、優先使用已有的原料：無需采購、來源穩定、性能清楚；

       2）、優先使用國內原料：價格波動受外匯、貿易政策等影響小；

       3）、優先使用附近原料：減少庫存所需要的花費；

       4）、優先選用通用原料：來源廣泛、性能比較穩定。

 

選自——網絡

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