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塑料助劑的選擇技巧
2015-07-22

助劑類別繁多,約有上百種,品種成千上萬。助劑的選擇與應用,必須兼顧應用對象種類、加工方式、製品特征及配合組分等多種因素。以聚合物用助劑為例,選擇助劑時應考慮以下幾個問題。

1、助劑與製品的配伍性

助劑應與聚合物匹配,這是選用助劑時首先要考慮的問題。助劑與聚合物的配伍性包括它們之間的相容性以及對穩定性方麵的影響。

一般地說,助劑必須長期,穩定、均勻地存在於製品中才能發揮其應用的效能。所以通常要求所選擇的助劑與聚合物要有良好的相容性。如果相容性不好,助劑就容易析出。

固體助劑的析出俗稱為“噴霜”,液體助劑的析出則稱作“滲出”或“出汗”。助劑析出後不僅失去作用,而且影響製品的外觀和手感。助劑與聚合物的相容性主要取決於它們結構的相似性。

並非要求所有的助劑都必須與聚合物有良好的相容性。如無機填充劑和無機顏料,它們不溶於聚合物,無相容性而言,它們在聚合物中的分散是非均相的,不全析出。對這類助劑則要求它們細度小、分散性好。也不是所有的助劑與聚合物的相容性愈大愈好。如潤滑劑的相容性如果過大,就會起到增塑劑的作用,造成聚合物的軟化。

助劑與聚合物配伍性的另一個重要問題,是它們在穩定性方麵的影響。有些聚合物(如聚氯乙烯)的分解產物是酸性的(放出HCl),會使一些助劑失效,如與堿性助劑成鹽。也有些助劑會加速聚合物的降解。

2、助劑的耐久性

聚合物材料在使用條件下,仍可保持原來性能的能力叫耐久性。保持耐久性就是防止助劑的損失。

助劑的損失主要通過三條途徑:揮發、抽出和遷移。

揮發性大小取決於助劑本身的結構。一般來講,分子量愈小,揮發性愈大。

抽出性與助劑在不同介質中的溶解度直接相關。要根據製品的使用環境來選擇適當的助劑品種。

遷移性是指聚合物中某些助劑組分可以轉移到與其接觸的材料上的性質。遷移性大小與助劑在不同聚合物中的溶解度有關,同時要求助劑應具有耐水、耐油、耐溶劑的能力。

3、助劑對加工條件的適應性

加工條件對助劑的要求,最主要是耐熱性,即要求助劑在加工溫度下不分解、不易揮發和升華。對加工設備和模具不產生腐蝕作用。

同一種聚合物,由於加工成型的方法不同,所需要的助劑可能有所不同。

4、助劑對製品用途的適應性

製品用途往往對助劑的選擇有一定的製約。不同用途的製品對所欲采用的助劑的外觀、氣味、汙染性、耐久性、電性能、熱性能、耐候性、毒性等都有一定要求。如淺色製品不能用易汙染助劑。

特別是助劑的毒性問題,已引起人們廣泛的重視,有爭議的毒性助劑限製了它在食品和藥物包裝材料、水管、醫療器械、玩具塑料和橡膠製品上及紡織製品上的應用,各國都製定了不同的衛生標準。

5、助劑配合中的協同作用與對抗作用

一種聚合物往往同時使用多種助劑,這些助劑同時處在一個聚合物體係中,彼此之間有所影響。如產生協同效應、加和效應、對抗效應等。

加和效應是指兩種或兩種以上助劑並用時,它們的總效應等於它們各自單獨使用效能的加和。協同效應是指兩種或兩種以上助劑並用時,它們的總效應超過它們各自單獨使用效能的加和。

而對抗效應則相反,是指兩種或兩種以上助劑並用時,它們的總效應小於它們各自單獨使用的效能或加和。因此選擇助劑配合時一定要考慮選擇具有協同作用的不同助劑,而防止對抗效應產生。

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