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。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。