主要作用為改善聚合物的工藝性能,優(yōu)化加工條件,提高加工效率以及改進制品的性能,提高產(chǎn)品的使用價值和壽命。例如,為了降低聚氯乙烯樹脂的成型溫度,使制品柔軟而添加的增塑劑;又如為了制備質(zhì)量輕、抗震、隔熱、隔音的泡沫塑料而添加的發(fā)泡劑;有些塑料的熱分解溫度與成型加工溫度非常接近,不加入熱穩(wěn)定劑就無法成型。因此,塑料助劑在塑料成型加工中占有特別重要的地位。用于塑料成型加工的助劑包括熱穩(wěn)定劑、增塑劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑、著色劑和增白劑、填充劑、偶聯(lián)劑、潤滑劑、脫模劑等。
一、穩(wěn)定劑
1. 熱穩(wěn)定劑
熱穩(wěn)定劑主要用于聚氯乙烯及其共聚物,聚氯乙烯在熱加工過程中,在達到熔融流動之前就有少量的分子鏈斷裂而放出氯化氫,而氯化氫是一種加速分子鏈斷裂連鎖反應的催化劑,所以不及時排除剛分解出來的氯化氫就會使高分子鏈不斷裂解成為低分子化合物,以致聚氯乙烯這類塑料不能加工成型。在聚氯乙烯中加入適當?shù)膲A性物質(zhì)就能馬上中和分解出來的氯化氫,達到穩(wěn)定聚氯乙烯的目的。
常用的熱穩(wěn)定劑分為主穩(wěn)定劑和輔助穩(wěn)定劑:
主穩(wěn)定劑:主要是含有鉛、鈣、鎘、鋅、鋇、鋁、鋰、鍶等重金屬陽離子的鹽類和皂類
其中硫酸鉛和硬脂酸鉛的應用最為廣泛。
輔助穩(wěn)定:主要指環(huán)氧化油和酯類,同時它們也具有一定的是增塑劑功能。
2. 抗氧劑
抗氧劑是一類化學物質(zhì),當其在聚合物體系中少量存在時,就可延緩或抑制聚合物氧化過程的進行,進而提高聚合物使用壽命。常用的塑料抗氧劑按分子結(jié)構(gòu)和作用機理一般分為五類:受阻酚類、亞磷酸酯類、硫代類、復合類以及受阻胺(HALS)類。
3. 紫外線吸收劑
高聚物受紫外線照射會發(fā)生光降解。紫外線吸收劑是一類能吸收紫外線或減少紫外線透射作用的化學物質(zhì),它能進行能量轉(zhuǎn)換,將高能量紫外光轉(zhuǎn)換成以熱能形式或無破壞性較長光波的形式把能量釋放出來,從而保護高聚物免遭紫外線破壞。
紫外線吸收劑按化學結(jié)構(gòu)可分為以下幾類:水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類和受阻胺類。
4. 光屏蔽劑
光屏蔽劑是一類能將有害于高聚物的光波吸收,然后將光能轉(zhuǎn)換成熱能散射出去或?qū)⒐獠ǚ瓷涞簦瑥亩鴮Ω呔畚锲鸬狡帘巫饔玫奈镔|(zhì)。光屏蔽劑主要有炭黑、氧化鋅、鈦白粉、鋅鋇白等黑色或白色之能吸收或反射光波的物質(zhì)。
二、加工助劑
加工助劑是指用于改善塑料加工流變性以及成型性能的助劑,通常粘度或表面能低,具有一定潤滑作用的添加劑;主要包括增塑劑和潤滑劑。
1. 增塑劑
增塑劑因其具有削弱聚合物分子間的范德華力的作用從而增加聚合物分子鏈的移動性,降低聚合物分子鏈的結(jié)晶性而能夠增加塑料的柔軟性、延伸性、可塑性,降低塑料流動溫度和硬度,有利于塑料制品的成型。常用的增塑劑有苯二甲酸酯類、癸二酸酯類、氯化石蠟等。
增塑劑可分為主增塑劑和副增塑劑兩大類:
主增塑劑的特點是與樹脂的相溶性好、塑化效率高、耐遷移、低揮發(fā)性、低油(水)抽出性、低溫柔性;副增塑劑與樹脂的相溶性較差,主要是與主增塑劑一道使用以降低成本。
2. 潤滑劑
能改善塑料各層粒子之間及熔體與加工設備金屬表面的摩擦力和粘附性,增大樹脂的流動性,達到可調(diào)控樹脂塑化時間,保持連續(xù)生產(chǎn)的助劑,即稱之為潤滑劑。
潤滑劑可以分為外潤滑劑與內(nèi)潤滑劑。
外潤滑劑的主要作用是使聚合物熔融體能順利地離開加工設備的熱金屬表面。外潤滑劑與聚合物的相溶性較差,只是在聚合物與金屬的界面處形成薄薄的潤滑劑層,最常用的外潤滑劑是硬脂酸及其金屬鹽類。
內(nèi)潤滑劑與聚合物有良好的相溶性,能降低聚合物分子間的內(nèi)聚力,從而有助于聚合物的流動和降低由內(nèi)摩擦熱所致的升溫,最常用的內(nèi)潤滑劑是低分子量的聚乙烯等。
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