工作笔记塑料配色常用的助剂

文:王晓

塑料配色中常用的助剂有分散剂、润滑剂、扩散油、偶联剂、相容剂等。常遇到的树脂添加剂有阻燃剂、增韧剂、增亮剂、抗紫外线剂、抗氧化剂、抗菌剂、抗静电剂等。其中最常见的是降低成本或物理改性用的填充剂,如轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、云母、高岭土、二氧化硅、二氧化钛、赤泥、粉煤灰、硅藻土、硅灰石、玻璃微珠、硫酸钡、硫酸钙等,以及有机物填料,如木粉、玉米淀粉等农林产业的副产品。填充增强材料有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、合成有机纤维等。

如果产品原料中添加有上面这些助剂,在配色打样中一定要按同等添加比例加入树脂原料中,才不会在后面的生产中产生色差。

一、分散剂与润滑剂

分散剂类型有:脂肪酸聚脲类、羟基硬脂酸盐类、聚氨基甲酸酯类、低聚皂类等。

目前业内常用的分散剂为润滑剂。润滑剂的分散性能很好,还可以改善塑料在成型加工时的流动性与脱模性能。

润滑剂分为内润滑剂与外润滑剂,内润滑剂与树脂有一定的相容性,能减少树脂分子链间的内聚力,降低熔融黏度,改善流动性。外润滑剂与树脂间的相容性差,它附着于熔融树脂表面,形成润滑分子层,从而减少树脂与加工设备之间的摩擦。

润滑剂按化学结构主要分为以下几类:

(1)烃类 如石蜡、聚乙烯蜡(EVA蜡)、聚丙烯蜡(PP蜡)、微粉蜡等。

(2)脂肪酸类 如硬脂酸、羟基硬脂酸。

(3)脂肪酸酰胺类、酯类 如乙烯基双硬脂酰胺(EBS)、硬脂酸丁酯、油酸酰胺等。其中EBS适用于所有的热塑性与热固性塑料,主要起分散、润滑作用。

(4)金属皂类 如硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镉、硬脂酸镁、硬脂酸铅等,既有热稳定作用,又有润滑作用。

(5)起脱模作用的润滑剂 如聚二甲基硅氧烷(甲基硅油)、聚甲基苯基硅氧烷(苯甲基硅油)、聚二乙基硅氧烷(乙基硅油)等。

在注塑工艺中,采用干法着色时,在混料时一般添加白矿油与扩散油等表面处理剂,起吸附、润滑、扩散、脱模的作用,在调色时也要按比例加入原料中调配。先加表面处理剂摇匀,再加色粉摇匀。

在选用时要根据塑料原料的成型温度确定该分散剂的耐温性能,从成本角度出发,原则上能用中低温的分散剂就不选用耐高温的。高温分散剂需要耐℃以上。

在色粉改性加工时也需要加入不同的分散剂与润滑剂。表2-9列出部分树脂原料所适用的润滑剂。

表2-9 部分树脂原料所适用的润滑剂

二、偶联剂与相容剂

偶联剂可以提高颜料与树脂间的亲和力,如对炭黑与钛白等无机颜料进行偶联剂处理能明显提高它们在树脂中的分散性。在制备色母时,加入偶联剂、相容剂,可以提高载体与所使用树脂之间的亲和力,使之紧密结合,同时能改善加工流动性与分散性。

在使用改性材料(如PP+玻璃纤维)或添加有填充母粒时,加入偶联剂与相容剂可以增强树脂与填充料(如碳酸钙、玻璃纤维等)的亲和力,同时也能增加流动性。

偶联剂的品种主要有:硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。

相容剂可以改善与增加两种不同树脂共混时的相容性,如聚己酸内酯(PCL)可用于苯烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)与聚碳酸酯(PC)之间。

三、其他树脂改性剂

其他树脂改性剂有玻璃纤维、阻燃剂、增韧剂、增亮剂、抗紫外线剂、抗氧化剂、抗菌剂和抗静电剂。填充剂有碳酸钙、滑石粉、云母等,有时还使用各种化学改性(如共聚、交联、接枝)、物理改性(填充、增强、共混或加助剂)或在生产时直接共混改性材料(如PP+PE,1∶1比例生产)。




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