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良其加工性能或为改良树脂本身性能所不足而必须添加的一些化合物。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。
功能类别
功能
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类别
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改良加工性能
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润滑剂、脱模剂、稳定剂、加工助剂、触变剂、增塑剂、PVC稳定剂
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改良力学性能
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增塑剂、增强填充剂、增韧剂、抗击改性剂
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改良光学性能
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颜料、染料、成核剂、荧光增白剂
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改良老化性能
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抗氧剂、PVC稳定剂、紫外光吸收剂、防霉剂
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改良表面性能
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抗静电剂、滑爽剂、耐磨剂、防粘连剂、防雾剂
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降低成本
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稀释剂、增溶剂、填料
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改良其他性能
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发泡剂、助燃剂、化学交联剂、偶联剂、防啃咬剂
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要求:
(1)应与被添加的合成树脂有较好的相容性,能长期稳定,均匀的分散在树脂中。
(2)协同效应。要尽量使用相互间能促成功能发挥的塑料助剂。
(3)耐久性好。不渗析,不挥发,不迁移或被水及液体物质萃取。
(4)适合制品的使用要求。
(5)对加工条件的适应性要好。
(6)分散性好,能在加工成型的过程中容易分散均匀。这六点可以满足大多数制品对助剂的要求。当然很多PVC制品对PVC稳定剂有特殊的要求,这些要求在PVC稳定剂的发展中得到解决。
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较大的塑料助剂类别。增塑剂主要用于PVC软制品,同时在化纤素等极性塑料中亦有广泛的应用。增塑剂所涉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较为重要。
热稳定剂
如果不加说明,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。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应。热稳定剂一般通过吸收氯化氢,取代活泼氯和双键加成等方式达到热稳定化的目的。工业上广泛应用的热稳定剂品种大致包括盐基性铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类等主稳定剂和环氧化合物类、亚磷酸酯类、多元醇类、个二酮类等有机辅助稳定剂。由主稳定剂、辅助稳定剂与其他助剂配合而成的复合稳定剂品种,在热稳定剂市场具有举足轻重的地位。
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。 阻燃剂依其使用方式可以分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂通常以添加的方式配合到基础树脂中,它们与树脂之间仅仅是简单的物理混合;反应型阻燃剂一般为分子内包含阻燃元素和反应性基团的单体,如卤代酸酐、卤代双酚和含磷多元醇等,由于具有反应性,可以化学键合到树脂的分子链上,成为塑料树脂的一部分,多数反应型阻燃剂结构还是合成添加型阻燃剂的单体。按照化学组成的不同,阻燃剂还可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。无机阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑、硼酸锌和赤磷等,有机阻燃剂多为卤代烃、有机溴化物、有机氯化物、磷酸酯、卤代磷酸酯、氮系阻燃剂和氮磷膨胀型阻燃剂等。抑烟剂的作用在于降低阻燃材料的发烟量和有毒有害气体的释放量,多为钼类化合物、锡类化合物和铁类化合物等。尽管氧化锑和硼酸锌亦有抑烟性,但常常作为阻燃协效剂使用,因此归为阻燃剂体系。
抗氧剂
以抑制聚合物树脂热氧化降解为主要功能的助剂,属于抗氧剂的范畴。抗氧剂是塑料稳定化助剂较主要的类型,几乎所有的聚合物树脂都涉及到抗氧剂的应用。按照作用机理,传统的抗氧剂体系一般包括主抗氧剂、辅助抗氧剂和重金属离子钝化剂等。
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。
润滑剂和脱模剂
润滑剂是配合在聚合物树脂中,旨在降低树脂粒子、树脂熔体与加工设备之间以及树脂熔体内分子间摩擦,改良其成型时的流动性和脱模性的加工改性助剂,多用于热塑性塑料的加工成型过程,包括烃类(如聚乙烯蜡、石蜡等)、脂肪酸类、脂肪醇类、脂肪酸皂类、脂肪酸酯类和脂肪酰胺类等。脱模剂可涂敷于模具或加工机械的表面,亦可添加于基础树脂中,使模型制品易于脱模,并改良其表面光洁性卧前者称为涂敷型脱模剂,是脱模剂的主体,后者为内脱模剂,具有操作简便等特点。硅油类物质是工业上应用较为广泛的脱模剂类型。
分散剂
我们知道,塑料制品实际上是基础树脂与各种颜料、·填料和助剂的混合体,颜料、填料和助剂在树脂中的分散程度对塑料制品性能的优劣至关重要。分散剂是一种促成各种辅助材料在树脂中均匀分散的助剂,多用于母料、着色制品和高填充制品。包括烃类(石蜡油、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡等)、脂肪酸皂类、脂肪散酯类和脂肪酰胺类等。