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塑料配方设计的一些要点之助剂的选择

塑料配方设计的一些要点

配方设计表面看起来很简单,但其实包含了很多内在的联系,为了设计出高性能、易加工、低价格的配方,需要考虑的因素很多,现提出以下几个方面的因素供参考:树脂的选择、助剂的选择、助剂的形态、助剂的加入量、配方中各组分间的关系、保证配方中各组分混合均匀、配方中一些组分的负面影响、配方应考虑加工性、卫生及环保要求、助剂的价格和来源

本次内容属于连载,将在后面几天陆续推出!快人一步预览或者往期回顾,请回复关键词:配方设计


(一)塑料配方设计的一些要点之树脂的选择


1树脂的选择

1.1品种的选择

树脂要选择与改性目标性能最接近的品种,以节省加入助剂的使用量,如:耐磨改性,树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂:即聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、超高相对分子质量聚乙烯(UHWPE);透明改性,树脂要首先考虑选择三大透明树脂:聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及聚碳酸酯(PC)


1.2牌号的选择

同一种树脂的牌号不同,其性能差别也很大,应该选择与改性目标性能最接近的牌号。

耐热改性聚丙烯,可在热变形温度大于100PP牌号范围内选择,如大韩油化公司的PP-4012


1.3流动性的选择


(1)配方中的塑化材料的粘度

配方中各种塑化材料的粘度要接近,以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料,要加过渡料,以减小粘度梯度。如阻燃配方中用PA66增韧时,常加入PA6作为过渡料,阻燃配方中用PA6增韧时,常加入HDPE作为过渡料。

(2)不同加工方法要求流动性不同

不同品种的树脂具有不同的流动性,按此将塑料分成高流动性、中等流动性和低流动性三类,具体如下:

高流动性:聚苯乙烯(PS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)ABS,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)等。

中等流动性:聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(mPPO)、聚苯硫醚(PPS)等。

低流动性:聚四氟化碳(PTFE)、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)、聚苯醚(PPO)等。

同一品种树脂也具有不同的流动性,主要原因为相对分子质量及其分布的不同,所以同一种树脂有许多不同的牌号。由于不同加工方法要求的树脂流动性不同,所以树脂又分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等牌号,具体如表1所示。


1不同加工方法采用的树脂的熔体流动速率

Tab.1The MFR of resins used in different processings

加工方法

熔体流动速率/[g·(10min)-1]

压制、挤出、压延

0.2-8

流延、吹塑

0.3-15

涂覆、滚塑

1-8

注塑

1-60


(3)不同改性目的要求树脂流动性不同

如高填充改性要求树脂流动性好,如磁性塑料、填充母料、无卤阻燃电缆料等。


1.4树脂对助剂的特殊要求

一些树脂由于其本身分子结构和性能的关系,不能选择某种助剂,如PPS中不能加入含铅和含铜助剂,在PC中不能加三氧化锑,因为它会导致PC的解聚,不能选择与树脂的酸碱性不一致的助剂,否则二者会发生反应。

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