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塑料改性如何选对助剂

塑料配方设计表面看起来很简单,但往往是简单的事情不易受重视,从而影响最终的结果。那么,该如何设计一张高性能、易加工、低价格的配方呢?

01

想清楚你想要的性能,再选择相应的助剂

(1)增韧

选弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料;

(2)增强

选玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维;

(3)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;

(4)抗静电

各类抗静电剂;

(5)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;

(6)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;

(7)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; 

(8)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;

(9)透明

成核剂,对PP而言α晶型成核剂的山梨醇系列效果最好;

(10)耐磨

石墨、二硫化钼、铜粉等钴类磁粉三大类;

(11)绝缘

煅烧高岭土;

(12)阻隔

云母、蒙脱土、石英等。

02

不仅是树脂挑助剂,助剂对树脂也是“挑剔”的!

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)红磷阻燃剂对PA、PBT、PET有效;

(2)氮系阻燃剂对含氧类有效,如PA、PBT、PET等;

(3)成核剂对共聚聚丙烯效果好;

(4)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;

(5)炭黑填充导电塑料,在结晶性树脂中效果好。

 

03

助剂的形态不同,效果可能也大相径庭!

(1)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。

(2)熔融状态比粉末状有利于保持长径比,减小断纤几率;

(3)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。

 

04

助剂的粒度也大有讲究!

(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。

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