塑料助剂的选择与应用高分子材料用添加剂(PolymerAdditives)属于
塑料助剂—增塑剂的特性及应用
增塑剂
作用机理
自由体积理论增塑原理示意图
增塑剂
作用机理
普遍接受的理论是:
高分子材料的增塑,是由于材料中高聚物分子链间 聚集作用的削弱而造成的。增塑剂分子插入到聚合物分 子链间,削弱了聚合物分子链间的引力,结果增加了聚 合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶度, 从而使聚合物的塑性增加。
增塑剂
缩写
特性
DBP
DOP DIOP DIDP
挥发度太大,耐久性差,在PVC工业中逐渐 淘汰,而转向于粘合剂和乳胶漆使用
混合性能好,增塑效率高,挥发性较低,低 温柔软性较好.耐水抽出,电气性能高,耐 热性及耐候性良好
挥发性低、耐热性好
挥发性低、耐热性好
增塑剂
品种与性能
脂肪族二元酸酯类
O
O
化学结构: R1 O C (CH2)n C OR2
增塑剂
品种与性能
邻苯二甲酸酯类
O
化学结构:
C OR1 C OR2
O
R1,R2:C1~C13的烷烃,环烷烃,苯基,苄基等
O
C2H5
C O CH2 CH CH2 C O CH2 CH CH2
O
C2H5
CH2 CH2 CH3 CH2 CH2 CH3
增塑剂
品种与性能
邻苯二甲酸酯类的主要代表
品种
二丁酯
二辛酯 二异辛酯 二异癸酯
增塑剂
作用机理
(3) 遮蔽作用
非极性增塑剂分子遮蔽了聚合物的极性基团,使 相邻聚合物分子的极性基不发生或很少发生“作用”, 从而削弱聚合物分子间的作用力,达到增塑的目的。
增塑剂
作用机理
反增塑作用
当增塑剂的用量减少到 一定程度后反而会引起 高分子材料硬度增大、 伸长率减小、冲击强度 降低的现象。
高分子材料助剂-概述解析
关于高分子材料及加工
常用高分子材料(塑料)的种类、结构、性能及 其加工应用。
高分子材料常用助剂的特性及使用。 常用塑料品种的结构-加工-性能关系。
通用塑料
聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯
工程塑料
聚酰胺 聚碳酸酯 聚酯 聚醚类塑料 氟塑料
粘流态可进行流动性加工
Degradation
Tg
Tf
Td
Temperature
Processing Temperature
Tg
Tf
线型非结晶聚合物的温度、 力学状态及成型加工的关系
Td
熔融纺丝 注射成型 薄膜吹塑 挤出成型 压延成型 中空吹塑成型 真空和压力成型 薄膜和纤维热拉伸 薄膜和纤维冷拉伸
按塑料的 产量和耐热等级 分类:
(1)通用塑料:指一般用途的塑料。 特点:成本低、产量大、用途广泛、性能变化大、制品 多样,但机械性能和耐热性不高设备等工业用途 的塑料,与通用塑料无严格的区分。
特点:强度、刚性、硬度等均比通用塑料高、耐高、低温 性能好,但产量相对小,成本较高。耐热温度大于100oC。 (3)特种工程塑料:耐热等级更高,价格更贵,产量更小。
时间
1907 1927 1927 1930 1936 1936 1938 1938 1939 1941 1942 1942 1943 1943 1943
聚合物名称
酚醛树脂 聚氯乙烯 醋酸纤维素 丁苯橡胶 聚甲基丙烯酸甲酯 聚醋酸乙烯酯 聚苯乙烯
尼龙66 聚偏氯乙烯 聚四氟乙烯 不饱和聚酯 支化聚乙烯 丁基橡胶
热塑性塑料的基本分类和主要品种
塑料
通用塑料
低密度聚乙烯(LDPE) 高密度聚乙烯(HDPE) 聚丙烯(PP) 聚氯乙稀(PVC) 聚苯乙烯(PS)
塑料制品加工中主要助剂及其应用.
塑料制品加工中的主要助剂及其应用塑料助剂或塑胶助剂又叫塑料增添剂,是聚合物(合成树脂)停止成型加工时为改良其加工性能或为改良树脂自己性能所缺少而必需增添的一些化合物。
比如,为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度,使制品柔嫩而增添的增塑剂;又如为了制备质量轻、抗振、隔热、隔音的泡沫塑料而要增添发泡剂;有些塑料的热合成温度与成型加工温度十分靠近,不参加热稳固剂就没法成型。
所以,塑料助剂或塑胶助剂在塑料成型加工中据有特别重要的地点。
增塑剂和热稳固剂增塑剂是现代塑料工业最大的助剂种类,对促使塑料工业特别是聚氯乙烯工业的展开起着决策性作用。
凡能和树脂均混淆,混淆时不发生化学变化,但能降低物料的玻璃化温度和塑料成型加工时的熔体黏度,且自己坚持不变,或虽起化学变化但能长久保留在塑料制品中并能变动树脂的某些物理性质,拥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。
增塑剂是一类增添聚合物树脂的塑性,给予制品柔嫩性的助剂,也是迄今为止产耗量最大的塑料助剂或塑胶助剂类型。
增塑剂主要用于PVC软制品,同时在纤维素等极性塑猜中亦有广泛的应用。
增塑剂所涉及的化合物类型大概包含邻苯二甲酸酯、脂肪二羧酸酯、偏苯三酸酯、聚酯、环氧酯、烷基磺酸苯酯、磷酸酯和氯化白腊等,尤以邻苯二甲酸酯类最为重要。
聚酯增塑剂由二元酸和二元醇经过缩合反应制得,品种主要有己二酸类聚酯和苯酐聚酯等。
聚酯增塑剂与普往常用的增塑剂最大的不一样在于拥有较大的分子量。
聚酯增塑剂的分子量能够与PVC相当,因此与PVC拥有更好的相容性。
更因为其挥发性低,耐油及耐脂肪族或芬芳族碳氢化合物的抽出,在油漆与橡胶中耐迁徙,且耐老化性能优异,与低分子量增塑剂对比,聚酯增塑剂拥有耐抽出、耐高平和迁徙性小等性能超群的特征,使它享有“永久性增塑剂”之称,是展开较快的一类增塑剂。
若是不加说明,热稳固剂专指聚氯乙烯及氯乙烯共聚物加工所运用的稳固剂。
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开释氯化氢,从而引起热老化降解反应。
塑胶助剂简介
塑料助剂简介塑料助剂又称塑料添加剂,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。
改善加工性能增塑剂增塑剂又称塑化剂,是一种高分子材料助剂。
在塑料制品中添加增塑剂,能够增加塑料的柔软性、延伸性、可塑性,降低塑料流动温度和硬度,有利于塑料制品的成型。
因此,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应用。
润滑剂润滑剂是能够改善塑料各层粒子之间及熔体与加工设备金属表面的摩擦力和粘附性,增大树脂的流动性,达到可调控树脂塑化时间的一种助剂。
随着科技的发展,水基冲压润滑剂技术正是科学创新发展的产物。
该润滑剂具有良好的冷却性及渗透性,且对环境污染小,所以多用于工件成型过程中的凸模拉延、冲孔、冲裁和弯曲。
脱模剂脱模剂是一种介于模具和成品之间的功能性物质,可使物体表面易于脱离、光滑及洁净,常用于玻璃纤维、金属压铸、注塑热塑性塑料、真空发泡片材和挤压型材等各种模压操作中。
脱模剂具有耐化学药品性,能够使不同树脂的化学成分在接触时不被溶解。
稳定剂广义地讲,能增加溶液、胶体、固体、混合物的稳定性能的化学物都叫稳定剂。
狭义地讲,稳定剂主要是指保持高聚物塑料、橡胶、合成纤维稳定,防止其分解、老化的试剂。
稳定剂可以减慢反应,保持化学平衡,具有降低表面张力,防止光、热分解或氧化分解等作用。
在工业生产中,稳定剂经常被应用于管材、片材、吹塑件、注塑件、泡沫制品、糊树脂等加工工艺中。
改善老化性能抗氧剂抗氧剂是一类化学物质,当其在聚合物体系中仅少量存在时,就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,又被称为“防老剂”。
在日常生活中,几乎所有的聚合物树脂都涉及到抗氧剂的应用。
理想的抗氧剂,其加工性能良好,在高聚物的加工下不易挥发分解,而且本身无毒或低毒,价格低廉。
紫外线吸收剂紫外线吸收剂是一类能吸收紫外线或减少紫外线透射作用的化学物质,它能进行能量转换,将高能量紫外光转换成以热能形式或无破坏性较长光波的形式把能量释放出来,从而保护高聚物免遭紫外线破坏。
塑料助剂
塑料助剂塑料助剂是在塑料配制及成型加工过程中添加到塑料中起各种辅助功用的添加剂。
它是塑料工业的重要组成部分,不但在塑料的成型加工中重要作用,而且直接影响塑料制品的性能、用途及使用寿命。
塑料助剂的应用在很大程度上弥补了合成树脂本身的缺陷。
通过各种助剂的适当配合,赋予制品多种多样的性能,再加上不同的加工工艺过程,就可以制造出能够胜任在特定条件下使用的塑料制品,为了能够顺利地、高效率地成型不同的塑料制件,有必要了解常用塑料助剂在塑料制品中所起的作用以及对加工过程的影响。
常用的塑料助剂,按习惯和用途划分为增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、填充剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂等几大类。
填充剂及偶联剂在“塑料改性”一节中综合阐述,这里不再赘述。
一、增塑剂增塑剂是品种多、产量大的一类助剂,在塑料助剂中居于首位。
增塑剂的发展,是以聚氯乙烯的增塑为中心,80%的增塑剂都是用于聚氯乙烯的增塑。
因此,本书对增塑剂的阐述,都以聚氯乙烯为典型代表,。
当然对其它含氯树脂、其它极性高聚物的增塑,也具有广泛的意义。
1、增塑作用与增塑剂的概念通过在极性高聚物(如聚氯乙烯)中加入某种助剂,使高聚物大分子链间的引力减弱,即削弱大分子链间的聚集作用,降低玻璃化温度,使其柔软;降低粘流温度,降低熔体粘度,增加流动性,使其易于成型加工,这种作用叫增塑作用。
加入到聚合物中,能发挥增塑作用的一类助剂叫做增塑剂。
由增塑作用与增塑剂的概念可知,工艺上应用增塑剂的目的主要是使高聚物的柔性和流动性在较低的温度下表现出来,有利于在高温下分解的高聚物在较低温度下软化或流动成型。
如聚氯乙烯的流动温度比分解温度高,加工时极易分解,加入大量增塑剂后其成型加工温度就可适当降低,并且制品变得具有弹性和柔性。
2、增塑剂的分类增塑剂通常是高沸点(bp>250℃)的液体或低熔点固体酯类化合物,其品种繁多。
习惯上,常根据化学结构、相溶性与应用性能进行分类。
塑料助剂的选择与应用高分子材料用添加剂(PolymerAdditives)属于
塑料助剂的选择与应用高分子材料用添加剂(PolymerAdditives)属于塑料助剂的选择与应用高分子材料用添加剂(Polymer Additives)属于精细化工的范畴。
按照分子量大小和玻璃化温度的大小高分子材料可分为纤维、塑料、橡胶,相应的就有纤维用助剂、塑料用助剂、橡胶用助剂等。
这三类助剂没有严格的区分,可以相互使用,在品种上也有相互交叉,但在选择上只有一条,即“适用”,要适应制品材料、适应加工工艺、适应使用环境等。
一、塑料助剂的类别塑料助剂是一类可保证高聚物树脂通过加工工艺或赋予塑料制品以特定功能的添加剂。
其分类方式多种多样,不同的分类依据相应有不同的分类结果。
1、根据定义:加工助剂、功能性助剂凡在塑料制品生产过程中,可保障树脂抵御热、氧、剪切等因素破坏,或改善树脂的加工性的助剂统称为加工助剂,如:抗氧剂、热稳定剂、润滑剂等。
可赋予塑料某一特定功能或使用性的助剂称为功能助剂,如:抗静电剂、防老化助剂、阻燃剂、爽滑剂、抗菌剂等。
某些助剂在两类助剂中均有作用,这样存在着类别上的重复,比如成核剂即可有助于缩短成型周期、有利于脱模,还可提供刚性、透明性和挺性等外部功能特征,兼具两种助剂的作用。
同样的还有抗氧剂、爽滑剂等。
2、反应型、添加型反应型助剂多使用于带官能团的树脂结构中,如环氧树脂、聚酯、聚酰胺、不饱和树脂等,其本身结构也是带有反应性官能团结构的单体。
如阻燃剂中的四溴双酚A、DOPO及其衍生物等。
利用自身结构体现功能性,在加工过程中没有出现化学反应的为添加型助剂。
3、树脂品种对应的助剂:根据使用的树脂不同,而使用的助剂相应品种也不尽相同,主要有聚烯烃类助剂、PVC助剂、聚酯用助剂、尼龙用助剂。
比如PVC用热稳定剂、PVC用增塑剂、尼龙专用光稳定剂、聚酯耐水解剂等。
针对不同的树脂,所用的助剂体系也不相同。
PVC用流滴剂体系和PE用流滴剂体系和EV A用流滴剂体系之间由于这两种树脂极性的不同就有很大的区别。
助剂在高分子材料加工中的作用和应用
助剂在高分子材料加工中的作用和应用高分子材料加工是一项非常重要的工艺,它可以让我们制造出各种各样的塑料、橡胶等材料,以应对不同领域的需求。
但是,高分子材料本身具有柔软、易断裂、容易老化等缺点,因此人们需要使用助剂来改善其性能。
在本文中,我们将详细介绍助剂在高分子材料加工中的作用和应用。
一、添加剂的种类1.稳定剂稳定剂是指一种能够调整聚合反应的速率,防止聚合物在加工过程中出现升温、裂解、质量不均等问题的化学品。
它可以被分为热稳定剂和光稳定剂两种。
热稳定剂能够防止塑料在高温加工过程中的劣化,而光稳定剂则能够防止塑料在阳光下发生老化。
2.增塑剂增塑剂是一种能够提高塑料柔软程度的化学添加剂,通常用于生产柔软、延展性强的材料,如PVC、PE 和EVA。
增塑剂的作用原理是通过让聚合物链产生位移,降低分子间相互作用力,从而降低接枝点之间的距离,从而提高聚合物的柔韧性。
3.填充剂填充剂是一种将其它无机或有机物质添加到聚合物中来改善材料性能的助剂。
填充剂能够增强聚合物的机械强度,改善材料的导热性、燃烧性和弹性等性能。
常见的填充剂有滑石粉、石墨、铝肯石等。
4.防火剂防火剂是一种能够提高塑料抵抗火灾的化学品,防火剂通常采用含磷、含氮、含锰等元素的化合物,能够降低燃烧的点火温度,减少火焰燃烧的速度和持续时间,防止火焰传播。
5.抗氧化剂抗氧化剂是一种能够防止聚合物老化的化学品,可以降低材料在空气中暴露的情况下,由于氧化反应而导致的重量损失、强度降低等问题。
常见的抗氧化剂有 Hindered Amine Light Stabilizers (HALS)、Phenolic Antioxidants (PA) 等。
6.润滑剂润滑剂是一种能够减小高分子材料表面摩擦系数的化学品,在高温高压下,能够保持材料展向均匀,减少材料表面的瑕疵与缺陷,提高产品表面光泽度。
常见的润滑剂有内润滑剂和外润滑剂。
二、添加剂应用示例1.增塑剂的应用PVC是最常用的增塑塑料之一,通过加入适量的增塑剂,可以生产出柔韧、抗拉强度好的PVC材料。
塑料助剂品种及选用速查手册
塑料助剂品种及选用速查手册摘要:一、塑料助剂的概述1.塑料助剂的定义2.塑料助剂的作用3.塑料助剂的分类二、塑料助剂的品种及性能1.增塑剂2.热稳定剂3.抗氧剂4.光稳定剂5.着色剂6.阻燃剂7.偶联剂8.抗静电剂9.成核剂10.增强剂及填充剂三、塑料助剂的选用1.选用原则2.具体选用方法3.实例分析四、塑料助剂的应用领域1.包装行业2.建筑行业3.交通行业4.电子电器行业5.其他领域正文:一、塑料助剂的概述塑料助剂,也称为塑料添加剂,是在塑料成型加工过程中为了提高塑料的加工性能或改善塑料本身性能而需要添加的化合物。
这些助剂可以赋予塑料新的性能,如降低成型温度、增加柔软度、提高耐热性、增强稳定性等。
根据作用机理和性能的不同,塑料助剂可以分为多个品种。
二、塑料助剂的品种及性能1.增塑剂:提高塑料的柔软性和可塑性,降低成型温度。
如邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类等。
2.热稳定剂:提高塑料的热稳定性,防止热分解。
如钡锌稳定剂、钙锌稳定剂等。
3.抗氧剂:延缓塑料的氧化过程,提高塑料的耐候性。
如酚类、醌类等。
4.光稳定剂:提高塑料的耐光性能,防止紫外线引起的降解。
如紫外线吸收剂、光屏蔽剂等。
5.着色剂:赋予塑料各种颜色。
如有机颜料、无机颜料等。
6.阻燃剂:提高塑料的阻燃性能。
如卤素阻燃剂、磷系阻燃剂等。
7.偶联剂:改善塑料与其他材料的界面性能。
如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。
8.抗静电剂:赋予塑料抗静电性能。
如烷基磷酸酯类、脂肪酸酯类等。
9.成核剂:提高塑料的结晶性能。
如金属盐类、有机化合物类等。
10.增强剂及填充剂:提高塑料的力学性能和降低成本。
如玻璃纤维、碳酸钙等。
三、塑料助剂的选用1.选用原则:根据塑料的类型、加工工艺、制品性能要求和成本等因素选择合适的助剂品种和用量。
2.具体选用方法:参考相关资料,如产品手册、技术规范等,了解助剂的性能、用途、注意事项等,结合实际情况进行选用。
3.实例分析:例如,在聚氯乙烯(PVC)制品中,根据加工工艺和制品性能要求,可以选择适当的增塑剂、热稳定剂和抗氧剂等助剂。
塑料助剂
高分子材料用添加剂(助剂)应用领域包括:塑料、涂料、纤维及橡胶。
一、塑料助剂:概念:是指应用于塑料产品的生产和加工过程,旨在改善其加工行为或赋予制品某些特定功能的辅助化学品。
主要包含如下几类:1、增塑剂。
概念:一些常用的热塑性聚合物具有高于室温的玻璃化转变温度(Tg),在此温度以下,聚合物表现为类似玻璃的脆性状态,在此温度以上,则呈现较大的回弹性、柔韧性和冲击强度。
要使聚合物具有实用价值,就必须使其玻璃化转变温度降到使用温度以下。
增塑剂就是为解决这个问题而引入聚合物中的一类助剂。
作用:削弱聚合物分子间的次价键,即范德华力,从而增加聚合物分子链的移动性,降低聚合物分子链的结晶性,亦即增加聚合物塑性。
表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
按照化学结构分类:12、抗氧剂概念:抗氧剂是一类化学物质,当其在聚合物体系中少量存在时,就可以延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,亦被称为“防老剂”。
分类:3、光稳定剂概念:光稳定剂是为了使高分子防御紫外线的破坏而添加的助剂。
分类:4、阻燃剂概念:使原来易燃的塑料离开火源不能自熄的变为能够自熄,使能自熄的变为更难燃烧,这类能使易燃高聚物塑料材料提高难燃性的助剂称为塑料阻燃剂。
35、发泡剂概念:指能在塑料中形成泡孔结果即制造泡沫塑料而添加的一类助剂,它们能在特定的条件下产生大量气体,使塑料形成气固相结合的多孔结构的材料。
46、热稳定剂概念:能改善聚合物热稳定性的助剂,它是PVC及氯乙烯共聚物等含氯树脂的专用助剂,是其加工中必不可少的。
分类:57、填充剂概念:填充剂是塑料助剂中添加量最多的一种助剂,其用量往往为数十份乃至高达200份。
廉价的填充剂不但降低了塑料制品的生产成本,提高了树脂的利用率,同时也扩大了树脂的应用范围,而且一些填料的应用可赋予或提高制品某些特定的性能,如阻燃性、尺寸稳定性、绝缘性、防粘性、不透明性和刚性等。
第二章 塑料助剂及其配料
选用增塑剂时应考虑的问题:
1、相容性和稳定性的协调
一般要求溶解度参数相近,为了稳定性要求分子量大些。 在实际使用中,以能混进去、不析出来为准则,而不管溶解 度参数和分子量,效果好就可以。
2、使用性能
选择抗氧剂时应考虑的问题:(对防老剂的要求)
(1)活性
不同的基团接在不同位置,防老剂的活性不同
(2)稳定性(对O2)
防老剂不能与氧作用生成过氧化物,否则会加速老化。
(3)挥发性 高聚物制品随使用时间的增长,老化亦加剧,故防老
剂越在使用后期的作用越重要,所以应重视其挥发性。
比较防老剂的挥发性,首先要考虑防老剂是否属于同 一类,然后比较其分子量的大小。 (4)溶解性 防老剂的加入量一般为0.1~2phr,已具有足够作用, 此加入量的溶解性应合乎要求。另外,要考虑制品的使用 场合,以防被介质逐渐萃取出来。
Δ Tg=KV
2、极性增塑剂
起屏蔽作用,增塑剂分子中的极性基团与聚合物分子
的极性基团相互吸引,从而取代了聚合物分子间的极性基 团的相互吸引,降低了聚合物分子间的作用力。
增塑剂的增塑效果与其分子数有关:
Δ Tg=β n
同时体积效应也起作用。
3、化学增塑剂
在橡胶行业中,按作用机理可分为:
物理增塑剂
软化剂: 使橡胶溶胀,机理同塑料增 塑剂。
2、抗氧化机理
加入抗氧剂代替聚合物与氧反应。
(1)抗氧剂作游离基或增长链的终止剂(主抗氧剂)
多数为化合酚类和芳基仲胺,均有不稳定的氢原子可 与自由基或增长链发生作用,从而避免自由基或增长链从 聚合物中夺取氢原子。
即:抗氧剂与各种自由基过氧化物作用生成活性较小
的自由基或惰性产物,从而结束反应。
谈塑料制品加工中的主要助剂及其应用
谈塑料制品加工中的主要助剂及其应用来源:塑料箱子摘要:塑料助剂或塑胶助剂是指从树脂合成到制品成型整个过程所触及的一切辅助化学品,塑料助剂或塑胶助剂是聚合物(合成树脂)停止成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂自身性能所缺乏而必需添加的一些化合物。
塑料助剂或塑胶助剂在塑料成型加工中占有特别重要的位置。
针对塑料助剂或塑胶助剂的功用品种和性能特性,分别引见了塑料加工主要助剂的构造性能及其应用技术。
关键词:塑料加工;主要助剂;应用技术塑料助剂或塑胶助剂又叫塑料添加剂,是聚合物(合成树脂)停止成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂自身性能所缺乏而必需添加的一些化合物。
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;有些塑料的热合成温度与成型加工温度十分接近,不参加热稳定剂就无法成型。
因此,塑料助剂或塑胶助剂在塑料成型加工中占有特别重要的位置。
1·塑料助剂或塑胶助剂的功用品种和性能特性广义上讲,塑料助剂或塑胶助剂是指从树脂合成到制品成型整个过程所触及的一切辅助化学品。
实践上,每一种塑料制品的消费都要经过树脂的合成和制品的成型加工两个过程,而且这两个过程在工业上常常分属两种不同性质的企业或部门完成。
据此,塑料助剂或塑胶助剂能够分为“合成助剂”和“加工助剂”两大致系。
合成助剂是指由单体制备聚合物树脂过程所触及的各种辅助化学品,如阻聚剂、引发剂、分子量调理剂、终止剂、乳化剂、分散剂和防粘釜剂等。
它们旨在改善聚合条件、调理分子量的大小和散布,与聚合工艺亲密相关,普通不会带入聚合物树脂及其塑料制品中,也不列入塑料助剂或塑胶助剂的统计范畴。
现代塑料助剂或塑胶助剂的概念根本框定在加工助剂方面。
众所周知,塑料制品的成型过程根本上是由配合、塑炼、成型等工序完成的。
在这一过程中,树脂、助剂、加工设备(包括模具)是不可或缺的根本要素。
相比之下,助剂在塑料配方中的用量微乎其微,但其对制品加工和应用性能的改善和进步作用无足轻重。
塑料助剂品种及选用速查手册
塑料助剂品种及选用速查手册(最新版)目录一、塑料助剂的概述二、塑料助剂的种类与性能三、塑料助剂的选用方法四、塑料助剂的应用范围与效果五、总结正文一、塑料助剂的概述塑料助剂,也被称为塑料添加剂,是在塑料成型加工过程中,为了提升生产加工性能或提高树脂本身性能而添加的化合物。
塑料助剂在塑料成型加工中占有举足轻重的地位,它们可以改善塑料的性能,提高产品质量,扩大塑料的应用范围。
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;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等。
二、塑料助剂的种类与性能塑料助剂的种类繁多,主要包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、着色剂、阻燃剂、偶联剂、抗静电剂、成核剂、增强剂及填充剂等。
每种助剂都有其特定的作用机理、性状、使用方法和特点。
在选用时,需要根据塑料的类型、加工工艺和制品的性能要求来选择合适的助剂。
三、塑料助剂的选用方法选用塑料助剂时,应首先了解塑料的类型和性能要求,然后根据加工工艺和制品的性能要求选择合适的助剂。
此外,还要考虑助剂的相容性、稳定性、环保性和安全性等因素。
在实际应用中,可以参考相关的塑料助剂选用手册,如《塑料助剂应用速查手册》、《塑料助剂性能与选用速查手册》等,以确保选用的助剂符合要求。
四、塑料助剂的应用范围与效果塑料助剂的应用范围非常广泛,涵盖了通用塑料、通用工程塑料、特种工程塑料、热固性塑料和功能塑料等主要塑料品种。
它们在塑料加工过程中发挥着重要作用,可以改善塑料的加工性能、提高制品的性能和质量、扩大塑料的应用范围。
例如,增塑剂可以提高塑料的柔韧性和可塑性,使其更容易加工和成型;热稳定剂可以提高塑料的热稳定性,防止其在加工过程中分解和降解;抗氧剂可以延缓塑料的氧化过程,提高其耐候性和使用寿命等。
五、总结塑料助剂是塑料加工过程中不可或缺的重要物质。
它们可以提高塑料的性能,改善加工工艺,提高制品的质量和性能,扩大塑料的应用范围。
助剂在塑料包装材料中的应用及发展
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
助剂在塑料包装材料中的应用及发展
塑料作为一种高分子合成材料以其品种多、性能优良、技术含量低、价格低廉的优势,在包装领域得到了快速的发展和大量的使用。
但由于塑料材料本身存在的一些缺陷以及废弃塑料造成的环境污染问题,使塑料包装材料的应用领域受到限制,特别是食品工业飞速发展的同时向塑料制品产业提出了更高的要求,导致塑料包装材料的生产厂家纷纷求助于能够改善其性能的各种助剂,下面就对助剂在包装材料中的应用及发展作一下介绍。
1塑料助剂
塑料助剂又叫塑料添加剂,是聚合物进行成型加工时为改善其加工
性能或改善树脂本身性能不足而必须添加的一些化合物。
塑料助剂是在聚氯乙烯工业化以后逐渐发展起来的,目前是塑料工业重要的辅助原料,它与树脂、加工机械一同构成了当今塑料工业的三大基本要素[1]。
塑料助剂根据功能和作用的不同可分为:稳定化助剂、加工体系助
剂和功能助剂。
稳定化助剂包括抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂等,在消费总量中约占11%;加工体系助剂包括润滑剂、脱模剂、加工改性助剂等,约占消费总量的9%;功能助剂包括增塑剂、阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、交联剂、防雾剂、成核剂等,占到消费总量的80%。
其中增塑剂是塑料加工中产能最大和消费量最大的一类塑料助剂;阻燃剂仅次于增塑剂居第二;各种稳定剂所占的比例也较大;抗冲改性助剂和发泡剂紧随其后;一些新型功能助剂如抗静电剂、防雾剂也有一定量的应用[2]。
2塑料助剂在包装材料中作用
2-1增塑剂
专注下一代成长,为了孩子。
高分子材料助剂-增塑剂
(1)色散力:
它存在与所有极性或非极性的分子之间,系由微小的 瞬时偶极的相互作用,使靠近的偶极处于异极相邻状态而 产生的吸力,但只有在非极性体系中,如苯、 PE、 PS中, 其色散力才占较主要地位。
(3)诱导力: 当一个具有固有偶极的分子在相邻的一个非极性分子 中,诱导出一个诱导偶极时,诱导偶极和固有偶极之间的 分子引力称为诱导力。对于芳香族化合物,因为p电子能 高度极化,所以诱导力特别强。
量增塑剂却往往会出现树脂硬化的现象,即反增塑。
增塑剂的作用
聚合物/增塑剂体系中存在的几种作用力:
(1)聚合物分子与聚合物分子间的作用力; (2)增塑剂本身分子间的作用力; (3)增塑剂与聚合物分子间的作用力。
非极性增塑剂的作用(隔离作用)
通过聚合物-增塑剂间的溶剂化作用,增大分子间距 离。故其对非极性聚合物的Tg降低的数值ΔT与增塑剂的 用量(体积)成正比。
挥发性较低,低温柔软性较好,耐水抽出,电气性能高, 耐热性和耐候性良好。
O C C O O O C2H5 H2 C CH H2 H C C C2H5 C4H9 C4H9
对苯二甲酸二辛酯(DOTP)
它与DOP相比,具有耐热、耐寒、难挥发、抗抽出、柔软 性和电绝缘性能好等优点,在制品中显示优良的持久性、耐肥 皂水性及低温柔软性。因其挥发性低,使用DOTP能完全满足电 线电缆耐温等级要求,可广泛应用于耐70oC电缆料(国际电工
非极性增塑剂对极性聚合物 (遮蔽作用)
当非极性增塑剂加到极性聚合物时,非极性的增 塑剂分子遮蔽了聚合物的极性基团,使相邻的聚合物
极性基团不发生或很少发生“作用”,从而削弱聚合
物分子间的作用力,达到增塑目的。
增塑剂的化学结构
O
常用塑料助剂种类及作用
9.抗静电剂 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,烷基磺酸盐类阴离子表面活性剂,烷醇 胺、烷醇酰胺和多元醇脂肪酸酯等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,它们一般系亲水性的嵌段 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。
一、塑料助剂:备注来自又叫塑料添加剂,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、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。
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。
简述塑料助剂的种类及应用
塑料助剂
• 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 .
热稳定剂
热稳定剂专指聚氯乙 烯及氯乙烯共聚物加 工所使用的稳定剂。 主要功能是防止加工 时的热降解,也有防 止制品在长期使用过 程中老化的作用。用 量较大的是聚氯乙烯 和氯乙烯共聚物的热 稳定剂。
抗氧剂
以抑制聚合物树脂热氧 化降解为主要功能的助 剂,即抗氧化剂。在室 温和较高的温度下,大 多数聚合物都会发生速 度不等的自动氧化反应, 它引起塑料发料助剂的种类
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。
塑料助剂在生活中的应用
增塑剂
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。目前,约80%用 于聚氯乙烯和氯乙烯共聚 物,其余用于纤素衍生物、 聚醋酸乙烯酯 、聚乙烯 醇、天然和合成橡胶。
光稳定剂
塑料和其他聚合物吸 收了紫外光能量,可 引发自动氧化反应, 并导致降解。这一过 程称为光氧化或光老 化,能够抑制或延缓 这一过程的物质称为 光稳定剂。
阻燃剂
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。目前 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。
塑料制品加工中的主要助剂及其应用.
塑料制品加工中的主要助剂及其应用塑料助剂或塑胶助剂又叫塑料添加剂,是聚合物(合成树脂)停止成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂自身性能所缺乏而必需添加的一些化合物。
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;有些塑料的热合成温度与成型加工温度十分接近,不参加热稳定剂就无法成型。
因此,塑料助剂或塑胶助剂在塑料成型加工中占有特别重要的位置。
1.增塑剂和热稳定剂增塑剂是现代塑料工业最大的助剂种类,对促进塑料工业特别是聚氯乙烯工业的开展起着决议性作用。
凡能和树脂均混合,混合时不发作化学变化,但能降低物料的玻璃化温度和塑料成型加工时的熔体黏度,且自身坚持不变,或虽起化学变化但能长期保存在塑料制品中并能改动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。
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或塑胶助剂类别。
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普遍的应用。
增塑剂所触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、磷酸酯和氯化石蜡等,尤以邻苯二甲酸酯类最为重要。
聚酯增塑剂由二元酸和二元醇经过缩合反响制得,品种主要有己二酸类聚酯和苯酐聚酯等。
聚酯增塑剂与普通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能够与PVC相当,因而与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,且耐老化性能优良,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性,使它享有“永世性增塑剂”之称,是开展较快的一类增塑剂。
假如不加阐明,热稳定剂专指聚氯乙烯及氯乙烯共聚物加工所运用的稳定剂。
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响。
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塑料助剂的选择与应用
高分子材料用添加剂(Polymer Additives)属于精细化工的范畴。
按照分子量大小和玻璃化温度的大小高分子材料可分为纤维、塑料、橡胶,相应的就有纤维用助剂、塑料用助剂、橡胶用助剂等。
这三类助剂没有严格的区分,可以相互使用,在品种上也有相互交叉,但在选择上只有一条,即“适用”,要适应制品材料、适应加工工艺、适应使用环境等。
一、塑料助剂的类别
塑料助剂是一类可保证高聚物树脂通过加工工艺或赋予塑料制品以特定功能的添加剂。
其分类方式多种多样,不同的分类依据相应有不同的分类结果。
1、根据定义:加工助剂、功能性助剂
凡在塑料制品生产过程中,可保障树脂抵御热、氧、剪切等因素破坏,或改善树脂的加工性的助剂统称为加工助剂,如:抗氧剂、热稳定剂、润滑剂等。
可赋予塑料某一特定功能或使用性的助剂称为功能助剂,如:抗静电剂、防老化助剂、阻燃剂、爽滑剂、抗菌剂等。
某些助剂在两类助剂中均有作用,这样存在着类别上的重复,比如成核剂即可有助于缩短成型周期、有利于脱模,还可提供刚性、透明性和挺性等外部功能特征,兼具两种助剂的作用。
同样的还有抗氧剂、爽滑剂等。
2、反应型、添加型
反应型助剂多使用于带官能团的树脂结构中,如环氧树脂、聚酯、
聚酰胺、不饱和树脂等,其本身结构也是带有反应性官能团结构的单体。
如阻燃剂中的四溴双酚A、DOPO及其衍生物等。
利用自身结构体现功能性,在加工过程中没有出现化学反应的为添加型助剂。
3、树脂品种对应的助剂:根据使用的树脂不同,而使用的助剂相应品种也不尽相同,主要有聚烯烃类助剂、PVC助剂、聚酯用助剂、尼龙用助剂。
比如PVC用热稳定剂、PVC用增塑剂、尼龙专用光稳定剂、聚酯耐水解剂等。
针对不同的树脂,所用的助剂体系也不相同。
PVC用流滴剂体系和PE用流滴剂体系和EV A用流滴剂体系之间由于这两种树脂极性的不同就有很大的区别。
而易水解的树脂响应比聚烯烃等非水解树脂要用到耐水解剂。
半结晶性树脂对成核剂的响应性比非结晶性树脂的响应性要高,等等。
因此,树脂的分子结构及其所体现的结构特征、性能特征等均决定了所用助剂的不同。
4、按结构特点注明的助剂:结构决定性能,不同种类的助剂其应用主要决定于其结构。
按照结构可以明确助剂的使用方向。
比如润滑剂的酰胺结构、受阻胺光稳定剂的甲基哌啶结构、阻燃剂的溴系、磷系结构、非离子型表面活性剂的酯、胺结构、增塑剂的邻苯二甲酸酯结构、成核剂的环状磷酸酯盐和甲基取代苯亚甲基山梨醇结构等等。
5、助剂体系的构成:单一助剂体现的功能比较单一,不同种类助剂的混合或者同一类助剂的混合可以更好的体现高分子材料的工艺性或功能性。
比如耐老化助剂体系由光稳定剂、抗氧剂和协效剂组合而成,流滴剂则由同一类但不同结构的助剂组合而成,成核剂需要
同时添加润滑剂以更好的体现成核效果,阻燃剂有的需要辅助阻燃剂大大增强其阻燃功效。
二、塑料助剂的选用原则
1、经济型或高利润性:
具有较好的性价比或者高性能性以提供高附加值。
2、加工性:
助剂的热稳定性。
对设备无不良影响,不造成损伤,如酸性腐蚀。
粒型的选择,粉状或粒状,还有液态形式。
比如架桥现象的产生主要是粒型的不统一造成的。
3、制品或材料的功能性:
对材料的物理机械性能无不良影响。
对其它助剂无不良影响,不能造成其它助剂的功能性下降。
与其它助剂最好产生协同效果。
助剂与树脂的相容性,包括结构相近、极性相近、分子量相近,利用偶联剂或相容剂,改善加工工艺如加工方式或工艺条件等来增加两者间的相容性。
赋予材料某种特定功能。
4、毒性:
自身无毒及其在加工过程和使用过程中不产生有毒物质,无论是分解还是与有可能接触到的物质反应等。
例如对热稳定剂重金属的限制使用、某些增塑剂品种的限用、溴系阻燃剂的限用等等,与此相对
应,欧洲出台的诸多法令法规,包括针对食品接触的包装、电子电气相关设备等等。
对环境无不良影响,环境包括人体工作环境、生活环境和自然环境。
凡是不利于人类生存环境和自然环境的物质造成的直接危害或间接危害均属于此范畴。
欧洲的SA8000社会责任管理体系就涉及了对于员工工作环境的规定。
三、影响塑料助剂功效发挥的因素
塑料制品的加工性和功能性多是通过添加各类加工和功能助剂获得的。
但这并非意味着只要助剂选用得当,加到塑料制品中便可充分发挥其功效。
影响助剂功效发挥的因素非常复杂。
1、助剂品种的选择和用量的选择
助剂的品种对其性能的发挥具有很大的影响,这是不言而喻的。
助剂用量的大小和助剂的品种是相关的,增塑剂有增塑剂的用量,成核剂有它的用量。
助剂的品种决定了其在塑料制品中的数量级别和用量大小。
对于抗静电性能而言,较低分子量的抗静电剂,其迁移速度快,可在短时间内发挥效果。
但在聚烯烃类树脂中使用存在持效性差的弊病。
但将其应用到热塑性工程塑料的制品中,则不仅有较好的抗静电效果,而且持效期满足制品的需求。
而爽滑剂用量稍微增加,会导致PE薄膜表面的析出现象明显增加,导致复合粘接强度下降快等不良影响。
2、助剂对加工工艺的适应性
塑料制品不同的加工工艺条件,制约了一些助剂的使用,必须选用加工工艺性匹配的助剂,才能通过加工关。
对于聚烯烃材料(PE、PP)而言,往往要求抗静电剂具有优良的耐热性、较高的安全卫生性,以及对制品本体性能无不良影响等要求。
采用离子型表面活性剂不能满足上述要求,限制了其应用。
而非离子型的表面活性剂则能满足这些要求,是目前聚烯烃类材料最常规的抗静电剂品种。
对于聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)材料,其加工温度较低,且要求抗静电的场合往往无卫生性要求,而抗静电性能要求高,此时应当选用含阳离子的抗静电剂。
阳离子型抗静电剂的抗静电效能显著,但热稳定性较差,限制了其使用。
3、产品的应用环境
对制品的要求
制品的规格尺寸对助剂性能发挥的影响主要在于其厚度效应。
就耐老化的制品而言,一般来将,薄制品中通常使用受阻胺光稳定剂,这是由于其发挥效能与制品的厚度没有关系,且对制品的本体性能无不良影响。
而紫外吸收剂存在厚度效应,厚度越薄,作用效果越差,在薄膜制品中较少使用。
国内市场尚常见的受阻胺光稳定剂为:BW-10LD(622)、944、770等类型。
而在注射制件中,则可同时采用受阻胺与紫外线吸收剂,协同发挥作用。
常见的紫外线吸收剂如:UV-531、UV-P、UV-326、UV-329等,将之与受阻胺光稳定剂770、622和944配合使用,可有效提供光稳定性能。
对于抗静电功能助剂而言,注射制品中往往要比薄膜产品中多添加抗静电剂。
这主要是由于在较厚的注射制品中,抗静电剂迁移到表面发挥性能的时间长、相对有效浓度低造成的。
对环境的要求
一些功能性的助剂效能的发挥受环境影响较大,必须考虑环境对其性能发挥的影响,从而正确选择合适的品种和用量。
有机非离子型抗静电剂对外界湿度有一定的敏感性,这与其抗静电机理有关。
不同季节和地域的湿度是不同的,这时在抗静电剂的种类和用量上必须做相应的调节,才能从性能和价格两方面满足制品的抗静电的需要。
四、塑料助剂体系的典型应用
1、阻燃剂RDP在PC/ABS中的应用。
2、防老体系在耐候农膜中的应用。
3、抗静电剂在包装薄膜中的应用。
4、流滴剂在聚乙烯农膜中的应用。
五、关于华南院精细化工领域服务内容的说明
华南院将坚持走技术研发和技术服务的路线。
1、代作技术研发或进行技术合作。
2、将提供助剂产品的技术转让,从小试技术、中试技术到生产
技术。
3、提供技术讲座和培训等服务。
4、提供产品检测和分析服务。