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【干货收藏】25个塑料增强改性配方及塑料改性配方中涉及的20

  常见的塑料改性技术有很多,主要有增强技术,包括纤维增强、自增强、分子增强;增韧技术;填充改性;共混与塑料合金技术;阻燃技术;纳米复合技术;反应接枝改性;耐老化;功能化改性,包括导电、抗静电、导热和发光等;热塑性弹性体技术。

  注:GF长度<4mm,用双马来酰亚胺处理,TLCP热致溶液聚合物,对羟基苯甲酸(PHB)于PET的共聚酯(60/40)。

  其功能是让填料与载体树脂有很好的相容性,而且熔点和熔体黏度应低于载体树脂。常见的分散剂有硬脂酸及其盐类、芥酸酰胺、固体石蜡、液体石蜡、聚乙烯蜡 (即相对分子量聚乙烯)、氧化PE、α-甲基苯乙烯等。

  分散剂的熔点较低,当温度上升时能迅速熔融,并包覆在经过偶联剂、交联剂处理过的无机填料表面,使母料表面张力更与主体树脂接近,因而大大改善无机填料的分散性,并能使复合材料的黏度下降,流动性提高,一般用量约在5%。

  填充母料在主体树脂中能否均匀分散,关键是载体树脂的选择,无规聚丙烯软点较低,对碳酸钙等颗粒的包覆效果好,填充母料的熔体流动速率很高,母料在主体树脂中的分散很好,但对制品的力学性能影响较大,达不到制品的更好需求。

  由于填充母料主要用于聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃塑料制品加工,因而可供选择的载体树脂主要有LDPE、PS、EVA、CPE等,但HDPE、PP、PS单独用作载体树脂生产的填充母料,料条较脆,不易切粒(粒子易碎),LLDPE熔体流动速率低,所制母料不易分散。

  ABS塑料对PVC可以明显增强冲击强度,而对降低拉伸强度的效果不明显,有些品种兼有加工助剂的功能,一般用量5~15份。ABS由于组成及相对分子量的不同,往往改性效果也不尽相同。

  ABS塑料和MBS塑料都是PVC的有效冲击改性剂,其主要区别在于前者主要用于挤出管材、型材和压延以及吹塑瓶,应予注意的是此类改性聚合物由于组分中都还有丁二烯的不饱和双键结构,因此与PVC共混的耐候性均较差,在配方中应加光稳定剂。两者毒性都很小,可用于与食品接触的场合。

  CPE一般含氯量为20%~50%,含氯量大于25%的品种具有不燃性。CPE改性PVC,最大特点就是耐候性好,一般认为含氯量36%的品种,在硬质PVC中的改性效果最好,可以获得良好的加工性、分散性和耐冲击性;且可作为PVC和PE共混物的相容剂,如PVC/PE/PP共混体系(30:28:42)中加入CPE15%~25%,都能得到较好的共混结果。

  含氯量在25%以下的品种与PVCD相容性不好,CPE的主要缺点是其制品的透明性差,拉伸强度低,制品表面光泽不如纯PVC制品。另外,CPE粒料孔隙高于PVC,包夹气体多,加工过程中,需要特别注意排气,挤出成型时最好使用排气挤出机。

  由于壳、核的组成,层数等的不同,PVC品种繁多。对硬质PVC制品,它是继MBS之后开发最成功的一种透明性(加工或冲击)改性剂。

  a、提高硬质PVC材料的冲击强度。随着ACR加入量的增加,硬质PVC的冲击强度逐步上升,尤其是5~10份范围内,冲击强度变化最快,而在10份时,基本达到峰值,此后在增加ACR添加量已经无明显效果。

  b、随着共混料中ACR加入量增加,熔融塑化时间缩短。ACR有促进PVC树脂凝胶和塑化功效。加有ACR的PVC比不加ACR的PVC有明显的挤出膨胀增加现象。ACR201一般用量为1~3份。

  EVA改性塑料PVC的品种多为三元EVA共聚物,如乙烯-醋酸乙烯-氧化碳(E-VA-CO),两者共混相容性非常好,起高分子增塑剂的作用,因其有卓越的耐久性而应用于建材、汽车、靴鞋等工业。

  PVC塑料与丁氰橡胶(NBR)有较好的相容性,但两者相容性极度地受到NBR中的丙烯氰(AN)的影响,当NBR中的AN含量为20%左右时,它与PVC共混物的冲击强度最高。

  PA塑料和PP塑料共混,随着相容剂增加,共混物力学性能提高,说明接枝共聚物在一定范围内加入量多,两界面产生的化学反应也相应增多,PA与PP的相容性也越好,但是当接枝共聚物超过6.25%时,性能反而下降。

  天然橡胶与PE共混体系中,由于存在着PE非结晶部分与非结晶天然橡胶界面相互渗透,力学性能较差,若加入6%的两者嵌段共聚物(NR-b-PE),两者相容性提高,界面张力减小使PE分散性尺寸减小。

  相容剂的用量在能充分饱和共混物整个界面的前提下,越少越好,常用量在20%以下。

  反应型相容剂多含有酸基型、环氧基型、异氰酸酯基型和乙烯基型等等,这类相容剂与共混的聚合物组分之间形成新的化学键,也称为化学增容剂。特别适用于相容性很差并且带有易反应官能团的聚合物的共混。

  主要有羧酸化PE、羧酸化PP,羧酸化PS等,它们是为了促进非极性的聚合物(PE、PP、PS等)与极性聚合物聚酰胺(PA)的相容性而设计的。

  HB:UL94和CSA C22.2 No.0.17标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13毫米厚的样品,燃烧速度小于40毫米每分钟;小于3毫米厚的样品,燃烧速度小于70毫米每分钟;或者在100毫米的标志前熄灭。

  V-2:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。

  V-1:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。

  V-0:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。

  PS是无色透明塑料,它的着色,主要是充分利用其优良的着色性能,制得各种色彩美丽的制件,应着重考虑着色剂的鲜明性、透明性和耐热性。由于一般颜色在PS中部产生迁移,顾着色剂选择范围很广。

  影响PVC着色的有以下几个因素:首先是PVC受热分解释放出HCL,所以配方中应加入热稳定剂。其次,为了降低成本常加入填充剂,这些添加剂的种类及加入量对颜色的变化有很大影响;再次是软、硬制品,尤其前者加入增塑剂,也会使颜色有很大的变化,对此应予以充分的了解和重视。

  二、钛酸酯由于自身氧化作用或与聚烯烃中某些抗氧剂作用,易形成颜色较深的化合物,影响碳酸钙的白度,制成母料发灰。

  三、用钛酸酯偶联剂处理的碳酸钙,在存放过程中或加工过程,钛酸酯分子的亲油端易发生水解或醇解而失去作用。钛酸酯的最佳用量根据填料的性质和产品的用途通过实验来决定,一般情况下,建议使用量为填料的0.5%-3%。

  能提高各种填料、颜料的分散性及颜料的鲜明度,且本身色泽较浅,可增加填料如碳酸钙的有机皮膜。热稳定性优于钛酸酯,它可在填料表面起化学作用,并可在界面产生粘合和交联作用。

  钛酸酯偶联剂用量一般为填料的0.5%~2.5%,对碳黑、氧化铝等高比表面积或高活性表面的填料,用量可增至1.5%~2.5%。铝酸酯偶联剂可与钛酸酯偶联剂并用,从而产生协同效用,提高使用性能,降低成本。

  钛酸酯的用量是以填料的百分数来计算的,在改性塑料过程中最佳用量应根据填料的性质和产品的用途通过实验确定,一般情况下,建议使用量为0.5%~3%。

  铝酸酯一般用量为0.25~0.5份,可与三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用,起协同稳定作用,对PVC还有一定润滑作用,制品表面光洁度有所提高。铝酸酯偶联剂价格低廉,可以降低配方成本,亦可以用于PE、PP、PU、PS等配方中。

  用MBS对PVC进行改性时,MBS用量通常维持在10%~15%。且MBS改性PVC一般为透明制品。

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