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3.3 塑料助剂

3.3.1 概述

塑料助剂是为改善塑料的使用性能或加工性能而添加的物质,它们是化学品,也叫塑料添加剂。通常用的塑料助剂有几十类,随着塑料制品的增多,用途的扩大和加工技术的提高,助剂的类型和品种也日益增多。

从助剂的化学结构来看,既有无机物,又有有机物;既有单一物,又有混合物;既有低分子物,又有高分子物。一般根据塑料的使用目的和加工工艺不同(即要求解决的问题不同),所用的助剂的种类就不同。表3-12是根据作用功能对助剂进行的分类。

表3-12 助剂按照作用功能的分类

选用助剂要注意以下几点。

①助剂与树脂的相容性。一般来说,助剂只有与树脂有良好的相容性,才能使助剂长期、稳定、均匀地存在制品中,有效地发挥功能。如果相容性不好,则易发生“出汗”或“喷霜”现象。但有时制品要求不太严格,仍然可以有较差的相容性,如果填充剂与树脂间相容性极差,但只要填充剂的粒度小,仍然可以满足制品性能要求,要用偶联剂或表面活性剂处理,才能充分发挥其性能。

②助剂的耐久性。耐久性是要求助剂长期存在制品中,就是要防止助剂挥发、抽出和迁移等的损失。

③助剂对加工条件的适应。加工过程中应考虑所加助剂是否会分解,助剂对模具、设备有没有损害。

④助剂对制品用途的影响。不同用途的制品对助剂的气味、毒性、电气性、耐候性、热性能等都有一定的要求。例如注射成型的PET容器用来包装食品或药品时,应要求所用的助剂无毒。

⑤助剂配合中的协同作用和相对抗作用。在同一树脂体系中,有时其中两种助剂会产生“协同作用”,比单独各用某一种助剂,发挥功能大得多。但如果配合不当,两种助剂间产生“对抗作用”,削弱每种助剂的功能,甚至使某种助剂失去作用。

当前,在选择助剂过程中,应该更多地关注助剂的绿色环保性能。以下是塑料加工中最常见的几种塑料助剂。

3.3.2 增塑剂

增塑剂是为了改善聚合物成型时的流动性能和增进制件的柔顺性所添加的助剂。它能降低聚合物分子之间的作用力,使聚合物的玻璃化温度降低,增加塑性,易于成型加工,因此而被称为增塑剂,这种作用也就称为增塑作用。常用增塑剂的塑料有硝基纤维素、醋酸纤维、有机玻璃、聚氯乙烯等。

增塑剂通常是一类对热和化学试剂都很稳定的有机物,大多数是挥发性低的液体,少数则是熔点较低的固体。从化学组分来看,有邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、石油磺酸苯酯、磷酸酯、聚酯、环氧化合物、硬脂酸酯类(主要用于硝酸纤维素、乙基纤维素)等。

3.3.2.1 增塑机理

增塑剂的作用机理大致可分为两种:非极性增塑剂和极性增塑剂。

(1)非极性增塑剂 主要作用是插入到高分子链之间,增大高分子链之间的距离,从而削弱它们之间的范德华力,使高分子链易于活动,在较低的温度下可发生玻璃化转变。增塑剂用量越多,则隔离作用也越大,而且小分子易活动,易使高聚物的黏度降低。

(2)极性增塑性 其主要作用是增塑剂的极性基团与高聚物分子的极性基团相互作用,代替了高聚物极性分子团的作用,从而削弱了高聚物之间的范德华力,因此达到增塑的目的。增塑剂的效能是与增塑剂的物质的量成正比。

由以上可知,无论是极性还是非极性增塑剂,因它的加入(高聚物中),改变了高聚物的范德华力,使分子链间的作用力降低,同时因为增塑剂一般为小分子物质,在高分子链间易于移动,其分子“插入”聚合物分子之间,并与它们的活性中心形成时解时结的动平衡。相对地说,增塑剂分子使原来的聚合物和聚合物之间的相互作用力降低,并为高分子链的运动起到了润滑的作用,导致聚合物性能的变化。但加入增塑剂后,要注意的是加入增塑剂会改善工艺性能和使用性能,但也会降低树脂的某些性能,如硬度、拉伸强度。

3.3.2.2 增塑剂的选用要求

实际采用的增塑剂,除要求它与聚合物相容性好、本身挥发性低、化学稳定性好、对光和热稳定性好等优点外,还要求无害、无毒、无臭、难燃、吸水量低、耐萃取好、电性能好、制品外观光亮手感好,以及价格便宜等。当然一种增塑剂是不可能同时具有以上各种优良性能,但最基本要求是挥发性低和与聚合物的相容性好,所以在选择增塑剂的时候应以这两点为基础,再具体选择。

增塑剂在使用中要防止其由于迁移、渗出和被萃取而带来损失。迁移是指增塑剂从已经增塑的聚合物中转移到与其接触的聚合物中的现象,包括两个方面:一是向已增塑的但增塑程度不够高的聚合物中转移;二是向与同一种聚合物但所用增塑剂不同的物质中迁移。渗出是指聚合物中所加增塑剂的量超过该聚合物所能接受的量,而从制品中游离出来,此现象一般称作“出汗”。渗出一般并不一定在配料与制品成型后立即出现,由于聚合物分子的阻碍,增塑剂会缓慢地在一个很大时间内逐渐渗出,所在外部环境的改变,如气压、升温或暴晒均能促进渗出。被萃取是指制品的增塑剂因为溶剂接触而被“洗去”的现象,它主要取决于增塑剂对所接触的溶剂的溶解度。

3.3.2.3 增塑剂的用量

关于增塑剂的用量,需要根据选用的树脂,成型的产品来决定。如对于硬质PVC,一般用低分子量的PVC,加少量(1%~2%)甚至不加增塑剂,而只添加一定量的稳定剂来维持其正常工艺过程。对于软质PVC,根据其产品的要求可能会达到40%~50%,甚至加到100%或更多。很多配方的综合效果、性能成本,都需要在经验和试验的基础上确定。为了降低成本,人们常常选用一些价格较低的次增塑剂,与主增塑剂配合使用,但这要求对于总体性能没有很大的影响。

各种增塑剂及其性能在各种专著中有详细的数据,包括其挥发性、低温柔性、水抽出性、油抽出性、硬度等,这里不再赘述。

3.3.2.4 常用无毒绿色增塑剂品种

如前所述,常用的增塑剂品种很多,其中邻苯类增塑剂以优异的增塑特点一直占据着国内增塑剂市场,但邻苯类增塑剂含有苯环结构,在自然界很难分解。同时,该类增塑剂对人类健康也存在一定风险,美国FDA、日本厚生劳动省、欧洲议会及欧盟理事会都强化了对邻苯类增塑剂研究和监管。

为此,人们在研究开发和寻找邻苯类增塑剂的替代品。主要有以下几类。

(1)柠檬酸酯类增塑剂 柠檬酸酯类增塑剂具有很好的生物降解能力和对动物的低毒性,美国、欧盟等发达国家和地区已先后出台规定,允许柠檬酸酯类产品作为儿童玩具、医药用品、卫生用品、食品接触产品、个人护理用品、纤维素制品等与人体密切相关且卫生要求较高产品的塑料助剂之一。不同类型的柠檬酸酯可以分别取代不同的邻苯类增塑剂。

目前,国内外柠檬酸酯产品报道的有很多种,其中投入工业化的也已经有十多种。国外工业化生产柠檬酸酯的主要品种有:柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三辛酯、柠檬酸三丁己酯、乙酰柠檬酸三丁己酯、柠檬酸二辛·癸酯、乙酰柠檬酸二辛·癸酯、柠檬酸二丁·辛酯、乙酰柠檬酸二丁·辛酯等。我国有条件大量生产的柠檬酸酯类,如柠檬酸三丁酯(TBC)、柠檬酸三辛酯(TOC)、乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)、乙酰柠檬酸三辛酯(ATOC),都认为是最安全的增塑剂,可以用于PVC的各种制品,但它在使用时较DOP易析出。目前我国已自行研制出环保增塑剂TBC,已于医药类制品中开始应用,今后,可以在其它生产行业逐步推广。

例如,柠檬酸三乙酯可以代替毒性相对较大的DBP等,用于相应的儿童用品及个人护理品或作为纤维素衍生物和乙烯基树脂的优秀增塑剂;柠檬酸三丁酯在很多领域可代替邻苯二甲酸酯类;相对分子结构较大的柠檬酸酯如柠檬酸三(2-乙基)乙酯等则可用于环保要求较高的输液袋、血浆袋等医用制品。

(2)环氧类增塑剂 由于环氧增塑剂(环氧化油脂或环氧化脂肪酸)是由天然油脂或天然油脂水解后得到的脂肪酸与有机过氧酸进行环氧化反应而制得的一类增塑剂,所以毒性极小,与主增塑剂DOP、DBP相比较,它突出的优点就是无毒、且耐热和耐光稳定性能好。目前,许多国家允许其用于食品及医药的包装材料,环氧大豆油的产量持续增长,消费量已占增塑剂总量的9%~10%。从国内外对环氧植物油的研究原来来看,主要有环氧大豆油、亚麻油、蓖麻油、葵花籽油、米糠油、棉籽油等。我国以环氧植物油类增塑剂主要以环氧大豆油为主。其它品种如环氧亚麻油、环氧棉籽油等没有得到很好的开发。

目前,可检索到的商品化的环氧类增塑剂的主要品种:环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯、9,10-环氧硬脂酸辛酯等。

(3)环己烷二羧酸二酯类增塑剂 环己烷二羧酸二酯类增塑剂是邻苯二酯类增塑剂的苯环被替换后的产物。开始是由德国巴斯夫(BASF)公司开发的。目前这类产已经获得了德国联邦风险评估所和欧洲食品安全署(EFSA)的认可,目前产量已经达到10万吨/年。

据报道,该类增塑剂可以在食品保鲜薄膜或密封等食品接触类PVC方面应用。目前的主要品种有:环己烷二羧酸二辛酯、环己烷二羧酸二异壬酯、环己烷三羧酸三(2-乙基己酯)等。

(4)可降解型聚合物增塑剂 生物降解型增塑剂是具有发展前途的增塑剂。这类增塑剂报道的有聚丙烯酸酯共聚物(St-co-BA-co-MAH)、聚己酸内酯-聚碳酸酯(PCL-PC)、聚1,3-丁烯己二酸(PBA)、聚己二酸二丁酯、聚辛二酸二丁酯、聚乳酸-聚乙二醇(PLA-PEG)等。这类催化剂都有一些适用范围,有些可以取代邻苯二甲酸类增塑剂用于PVC。如PLA-PEG是英国政府可持续发展技术启动计划支持用于PLA增塑的。日本理研维生素、德国Bayer公司也都有相关产品。

(5)其它无毒或极低毒增塑剂 尽管邻苯二甲酸酯类增塑剂的毒性被人们认识,但有些含苯甲酸或多酸取代苯类的增塑剂毒性还是比较低的,主要有以下几种。

①偏苯三酸类增塑剂,产品包括偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三(810)酯、偏苯三酸三甘油酯等。其中增塑剂偏苯三酸三辛酯,商品名为TOTM,耐热性、低挥发性、耐寒性、电绝缘性、耐油性及可加工性、热稳定性都较好,可用于硝基纤维素、乙基纤维素和聚甲基丙烯酸甲酯等树脂。

②均苯四酸四辛酯(TOPM)。TOPM是医用制品中使用迄今为止毒性最低的含苯增塑剂。

③二醇醚二苯甲酸酯类,主要包括二乙二醇二苯甲酸酯(DEDB)和二丙二醇二苯甲酸酯(DPGDB)。其中DEDB毒性低,国外有关食品、化妆品、医药等管理部门认为DEDB是一种可以用于接触食品包装材料的安全性较大的增塑剂或其它添加剂。两者都可应用于PVC、EVA、PU等制品,不易渗出,耐抽出。

④苯甲酸二乙二醇C 5 ~C 9 酸酯,具有无毒、耐寒、耐污染的增塑剂,增塑效果与DOP接近,可以作为主增塑剂使用。

⑤对苯二甲酸二辛酯(DOTP)。由于其结构与DOP结构不同,塑化性能略低于DOP。但在材料中添加后材料的物理机械性能均优于DOP,因此它比DOP有更广泛的用途,可广泛用于聚氯乙烯、氯乙烯、氯乙烯共聚物、纤维素树脂等。

另外,有一些不含苯环的酯类也具有较好的增塑作用,且具有较低的毒性。如癸二酸二正己酯(DHS)、季戊四醇二乙二醇C 5 ~C 9 酸酯、马来酸二丁酯、马来酸二辛酯、异双脱水山梨糖醇等。

3.3.3 热稳定剂

热稳定剂主要用于聚氯乙烯及其它含氯聚合物,原因是聚氯乙烯的加工温度与其分解温度很相近,当在160~200℃的温度下加工时,PVC会发生剧烈的热降解,使制品变色,因此必须在加工PVC时,添加热稳定剂,使PVC能够承受所需的加工温度。

现在广泛使用的热稳定剂可分为主热稳定剂、辅助热稳定剂和复合热稳定剂。主热稳定剂包括铅盐类、金属皂类和有机锡化合物。辅助热稳定剂包括主要有环氧化合物、亚磷酸酯、多元醇。其中铅盐类热稳定剂通常用于PVC制品,由于其中铅的毒性逐渐被认知,用途及用量都受到了很大限制。

3.3.3.1 PVC热分解机理及热稳定剂的作用机理

PVC在热降解过程中,几乎不再产生单体,而是产生大量氯化氢,对这一现象的解释已提出了不少机理,如脱氯化氢、自由基链式反应、离子-分子性反应、离子性反应等。

聚氯乙烯分子中存在许多结构上的缺陷,如双键、支化点、残存的引发剂端基、含氧结构等,这些薄弱点经热或光的作用很容易形成自由基,热降解过程中形成的自由基除了参与脱氯化氢反应外,还可能引起断链和交联等其它破坏反应。与氧接触后,发生自动氧化过程,造成分子断裂或交联,而且放出氯化氢后,脱出氯化氢的分子链上就留下活泼双键,此时的氯化氢会起催化作用从而生成更多的双键从而降解。要想提高PVC的热稳定性,可从改善合成工艺、共聚改性和减少PVC的薄弱环节来考虑,再就是添加稳定剂,这是比较简便有效的办法。

PVC热降解机理十分复杂,热稳定剂的作用机理也非常复杂,解释很多,一般归纳为四点。

①吸收、中和HCl,抑制其自动催化作用。

②置换PVC分子中的不稳定的烯丙基氯原子或叔碳位氯原子,抑制脱氯化氢。

③与多烯结构发生加成反应,破坏大共轭体系的形成,减少着色。

④消耗自由基、阻止氧化反应。

3.3.3.2 热稳定剂选用要求

理想的热稳定剂要求热稳定性高,并具有良好的光稳定性;与PVC的相容性好,挥发性小,不升华,不迁移,不冒霜,不易被水、油、溶剂抽出;有适当的润滑性;不与其它助剂反应,不被硫、铜污染;不降低制品的电性能及印刷性、高频焊接和黏合性等二次加工性能;无毒、无污染。

3.3.3.3 部分绿色热稳定剂的特点

(1)金属皂类 金属皂类稳定剂是主热稳定剂,它是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸、蓖麻油酸等)的金属(钡、钙、锌、镁等)的盐,可用(RCOO) x M的通式来表示。以硬脂酸皂为最常用。习惯上人们把一些非皂类金属盐类如苯甲酸、水杨酸、烷基酚金属盐也归在这一类中。

金属皂具有的特点是:具有良好的润滑性和热稳定性;其热稳定效能与金属皂对PVC分子中不稳定的氯原子的酯化能力有关,其活性大体如下:Zn>Cd>Pb>Ca>Ba。除铅皂、钙皂外,几乎都具有透明性。在使用时,大都需要和其它热稳定剂并用。

常用热稳定剂有硬脂酸钡(BaSt)、硬脂酸钙(CaSt)、硬脂酸铅(PbSt)、硬脂酸锌(ZnSt)等。

(2)有机锡类 有机锡类稳定剂是主热稳定剂,它常有脂肪酸盐型、马来酸盐型和硫酸盐型三类。工业上用作稳定剂的有机锡化合物大部分是液体,少数是固体,而常常又是添加了稳定化助剂(抗氧剂、紫外线吸收剂)的复合物。

有机锡类稳定剂的特点是价格高,但其稳定效果好,用量小,特别是使制品有极好的水晶般的透明性而成为PVC的重要稳定剂。可以单独使用,但多数情况下与皂类、抗氧剂并用,以发挥其协同作用。有机锡与树脂的相容性极好,有促进凝胶化作用。但大多具有毒性,不少有特殊臭味,虽加工初期色相好,后期也会较快变色,出现黑斑。由于含硫有机锡与含铅稳定剂会发生污染作用,故二者应避免并用。再者,有机锡大多缺乏润滑性,因而要加强润滑体系以提高加工性能。

常用的有机锡类稳定剂有:二月桂酸二正丁基锡(DBTL)、二月桂酸二正辛基锡(DOTL)、马来酸二(正)丁基锡(DBTM)、双马来酸单辛酯二正辛基锡(DOTM)、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡(DOTTG)、京锡C-102、甲基锡稳定剂等。

(3)环氧化合物类 环氧化合物是PVC的重要辅助热稳定剂,它们可以增强主热稳定剂的耐热性及耐候性。主要是一些环氧化油、环氧脂肪酸酯,以及环氧树脂等。

环氧化合物在单独使用时,其热稳定和耐候性都不好,但与金属皂并用有协同效应。特别是对Ba-Cd、Ca-Zn及Ba-Cd-Zn稳定体系的配合,效果最突出;与有机锡并用效果也很好。

(4)亚磷酸酯类 亚磷酸酯类热稳定剂属于辅助热稳定剂,包括亚磷酸的三芳酯、二烷酯、三芳烷酯、烷芳混合酯以及聚合型亚磷酸酯等。

亚磷酸酯单独使用时抗热效果不明显,但与其它金属稳定剂并用时,可显著提高体系的热稳定性,改进初期着色性及热变色性,并提高耐候性、透明性。它与金属皂、有机锡、环氧化合物并用时显示明显的协同效应。亚磷酸酯类稳定剂广泛添加于液体复合稳定剂。

(5)多元醇类 多元醇类稳定剂属于辅助热稳定剂,它们能提高PVC的热稳定性,改善其色相。特别是对含石棉填料的制品,可有效地抑制由于含铁化合物所引起的变色。在硬质透明制品中,如季戊四醇与硼酸三辛酯并用,可提高透明度。

(6)复合热稳定剂 热稳定剂单独使用的情况极少,而是根据各自特殊效能配合使用。

复合热稳定剂优点是:与树脂相容性好,透明性好,色调保持性好,不易析出、无粉尘飞散,对环境无污染,容易计量;加工性能好,并有利于糊黏度的降低,糊稳定性高。

复合热稳定剂缺点是:因含金属量低些,稳定剂用量适当增加,会使硬质制品的热变形温度降低;润滑性较差、长期放置容易分层、结块。

常用的复合热稳定剂有共沉淀金属皂类、液体金属皂复合稳定剂和有机锡复合稳剂。

热稳定剂的发展方向是高效和无毒化。上述热稳定剂中,有机锡和钙/锌复合热稳定剂可以算是低毒环保的,目前的趋势是开发液体复合稳定剂;为了提高生产率,复合化及高分子化是热稳定剂效能提高的主要途径。

3.3.4 润滑剂

为改善塑料熔体的流动性能,减少、避免对成型设备的摩擦、磨损和黏附,以及改进制件表面粗糙度而加入的一类助剂称为润滑剂。一般,与润滑剂关系最密切的树脂是聚氯乙烯,特别是其硬质制品。此外,聚烯烃、聚苯乙烯、纤维素树脂、聚酰胺、ABS树脂等热塑性树脂的成型加工也常要使用润滑剂。对于各种热固性树脂如酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨酯、硅树脂等也需应用润滑剂,以利于加工。

润滑剂分为内、外两类。前者在聚合物中具有限量的相容性,主要作用是减少聚合物分子的内摩擦;后者与聚合物的相容性很低,故能保留在塑料熔体的表面以降低与成型设备间的摩擦。

生产中,应当慎重选择润滑剂,使之达到以下要求:

①润滑效能高而持久;

②与树脂的相容性大小适中,内部、外部润滑作用的平衡;不喷霜、不易结垢;

③表面引力小、黏度小,在界面处的扩展性好,易形成界面层;

④尽量不降低聚合物的各种优良性能,不影响塑料的二次加工性能;

⑤本身的耐热性和化学稳定性优良,在加工中不分解、不挥发;

⑥不腐蚀设备,不污染制品,没有毒性。

一种润滑剂,往往难以达到目的,需几种润滑剂联合使用,近年来复合润滑剂发展很快,在选择时,可以多角度地来看待润滑剂的作用。

常用的润滑剂有硬脂酸及其衍生物、石蜡类物质、低分子量的聚合物等。

3.3.5 冲击改性剂

抗冲击改性剂是以改进高分子材料的冲击性能为目的而使用的助剂,也称为增韧剂。目前该类助剂主要用于硬质聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、热固性环氧树脂等塑料材料。

关于抗冲击改性剂对刚性聚合物的增韧作用及其机理已成为当今高分子科学研究中的重要内容。目前最具有代表性的增韧理论有银纹理论、有剪切屈服的裂纹化理论和刚性粒子(ROF)的增韧理论。

银纹理论认为,增韧材料如橡胶等在塑料基体中作为应力集中物,诱发基体“银纹化”和剪切屈服,使基体发生脆-韧转变,从而提高其韧性。

有剪切屈服的裂纹化理论是银纹理论的进一步研究的深入,该理论认为增韧材料受力时,由于增韧材料受力变形时形成应力集中引发裂纹和剪切带,这个过程中吸收大量的冲击能量从而提高材料的冲击强度。

刚性粒子增韧理论认为在应力场的作用下,基体对刚性粒子产生强压应力,从而使刚性粒子发生了“冷拉”大变形,吸收了冲击能量从而提高材料的冲击强度。

常见的抗冲击改性剂主要有甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)、氯化聚乙烯树脂(CPE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)及其改性物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-丁二烯共聚物(NBR,俗称丁腈橡胶)等。

3.3.6 耐老化剂

阻止塑料氧化变质或降低塑料氧化变质速度的物质称为耐老化剂,其添加的目的是阻止或抑制聚合物因受外界因素(光、热、霉菌等)影响所引起的氧化破坏作用。因此有光稳定剂、抗氧剂等种类。但如果按耐老化剂的作用原理来分类,则有紫外线抗御剂、抗氧剂、转变降解催化剂的物质和去除活性中心的物质四类。

(1)光稳定剂 塑料在光的作用下,分子链激化而断裂,生成自由基;在氧的参与下,产生更多的自由基,使分子链发生链式反应降解,最终失去强度而老化。光老化过程,其实是氧化性光降解过程,它包括了光物理和光化学过程。光物理过程,虽将大部分入射能量转变为热能和长波光,但会产生激发态的分子;而处于激发态的分子则可以发生光化学反应导致塑料老化。

光稳定剂的机理很多,所以光稳定剂的种类也很多。有紫外线吸收剂(能强烈地吸收紫外线能量,转变为无害的热能和长波光)、紫外线猝灭剂(能迅速“猝灭”处于激发态的分子)、自由基捕获剂(能捕捉活性自由基,并分解氢过氧化物为氢氧化物)。此外,还有光屏蔽剂(屏蔽端能对聚合物作用)。

(2)抗氧剂 塑料在成型和使用过程中,受热和光的作用,分子链易断裂生成自由基,加上环境中的氧化作用,加速引起分子链的断裂,最终成为分子量很低的聚合物,而失去使用的价值。在配方中加入抗氧剂(常与光稳定剂并用),可提高塑料耐老化性能,可以使塑料能顺利地成型。在抗氧剂中,能够与聚合物生成的自由基反应,中断分子链的链式反应,使自由基失去活力的添加剂,称为主抗氧剂,如受阻酚类(抗氧剂1076、抗氧剂1010)和胺类;能将氢过氧化物分解成不活泼产物,抑制其自动催化作用的添加剂,称为助抗氧剂,如亚磷酸酯类(如亚磷酸酯、亚磷酸三辛酯)、硫代二丙酸酯类及其它含硫化合物。

主抗氧剂与助抗氧剂并用,能产生最强的协同效应;抗氧剂与紫外线吸收剂并用,可消除抗氧剂受光照形成的活性产物,保护硫化物免受分解,是一种耐光和热的抗氧化稳定体系;抗氧剂与炭黑并用,会降低其抗氧效能。

塑料的氧化降解作用,随时间和温度的升高而加深,为减少塑料的热氧化降解,提高其成型加工时的稳定性,许多牌号的塑料,在成品出厂前,已加入适量的抗氧剂。因此,塑料制品加工厂若无特殊防老化要求,可不加或少加抗氧剂。

由于抗氧剂的组合使用,有很好的协同效应,故市售抗氧剂常为复合型抗氧剂。以单一品种来分类,目前抗氧剂的产品有以下几类,且总体发展趋势是环保、绿色化。

①酚类抗氧剂。酚类抗氧剂是塑料中应用最广泛、用量最大的抗氧剂,代表性的品种是2,6-二叔丁基酚(BHT),由于分子量低、挥发性大,且有泛黄变色等缺点,目前逐渐被分子量较大的1010、1076的受阻酚品种所代替。同时,非对称受阻酚(如Cyanoxl1790、Irganox245、SumilizerGA/Mark、AO-80等)、高分子量受阻酚(如Topanol205、AntioxidantHPM-12和Irganox1425等)、反应型受阻酚类抗氧剂(如Anox20、Luchemao-R300等)因具有优异的抗氧化性能及良好的环保性能,日渐受到人们的重视。

②磷类抗氧剂。亚磷酸酯为辅助抗氧剂,代表性品咱有TNP、168等。由于亚磷酸易水解,开发提高耐水解稳定的亚磷酸酯是该类抗氧剂的目标,目前国外推出的MarkHP-10、Ethanox398、DoverphosS-686等,都具有很高的水解稳定性及色、光稳定性。同受阻酚类抗氧剂一样,高相对分子质量的亚磷酸酯产品具有挥发性低、耐析出性高等特点,目前已经具有典型产品有standstabPEPQ、PhosphiteA等。

③硫类抗氧剂。硫类抗氧剂主要是指硫代丙酸酯类,相对高分子量有利于抗迁移,目前所具有的产包括SumrilizerTP-D、TM610、MarkAO-23、Irganox1035、Irganox1520、1192等。

④金属离子钝化剂。塑料当中常用的金属离子钝化剂主要是肼类衍生物,如N,N′-二取代肼类化合物、腙类化合物等。此外,三聚氰胺、苯并三唑、8-羟基喹啉、腙和肼的三嗪的酰基化衍生物、氨基三唑及酰基化衍生物、苄基膦酸的镍盐、吡啶硫酸锡化合物、硫联双酚的亚磷酸酯等,都有作为金属离子钝化剂的报道。功能性金属离子钝化剂多为键合受阻酚官能团的产品,它们同时赋予抗铜性和抗热氧老化性。常用的几种金属离子钝化剂品种及应用范围如表3-13所示。

表3-13 常用金属离子钝化剂品种及应用范围

⑤天然抗氧剂。随着人们对环保和安全要求的提高,特别是近年对BHT有致癌性的怀疑,人们对相关联的塑料制品的安全性提出了更高的要求。开发高效、耐热的高分子量受阻酚是提高安全性的手段之一;但寻找和发现天然无毒抗氧剂品种是最为保险的。

在天然抗氧剂中维生素E最具代表性,其与卵磷脂配制成的抗氧剂,不仅具有良好的抗氧化作用,而且对人体安全性高、无毒副作用;同时,以维生素E为基础,与亚磷酸酯、甘油、聚乙二醇等复合的“绿色”品种也具有良好发展前景。

3.3.7 偶联剂

偶联剂是随增强塑料特别是玻璃纤维增强塑料的发展而兴起的。偶联剂是某些具有特定基团的化合物,它能通过化学的和(或)物理的作用,将两种性质差异很大的原来不易结合的材料较牢固地结合起来。通过偶联剂处理的玻璃纤维或某些填料能够牢固地与树脂结合,从而使复合材料的力学性能得到很大的提高。它们之间的结合即黏结能力强弱直接影响到制品的力学强度、电气性能、耐化学性能和耐热性能,甚至耐水性、耐老化性能等。

偶联剂特殊的功能在增强材料中得到广泛应用,发展很快。目前已发展为五大类,即有机酸铬络合物、有机硅偶联剂、钛酸酯偶联剂、磺酰叠氮偶联剂、铝酸酯偶联剂;每一类又有很多品种。

偶联剂的作用机理随着偶联剂的种类不同而不同。但其相似之处在于不论哪一类偶联剂分子,一般都含有两部分性质不同的基团(其中大部分含两个性质不同的可以起化学反应的活性基),一部分基团与无机物(玻璃、填充剂、金属)能很好的结合(化学的或物理的);另一部分基团能和树脂进行良好的结合(化学的或物理的),从而使两种性质差异很大的材料通过偶联剂分子得到较好的结合。

偶联剂的使用一般有两种方法,即填料预处理法和同步共混法。填料预处理就是在生产增强材料时加入偶联剂或增强材料生产后用偶联剂溶剂进行处理,即在与树脂混合前进行处理;同步共混法就是将树脂偶联剂溶液和填料一起加入树脂中进行混合,通过偶联剂的迁移来实现填料与树脂之间偶联。

3.3.8 抗静电剂

合成高分子材料很容易带上静电,这主要是因为高聚物几乎都是绝缘体,含水极少,在成型加工中因动态应力和操作摩擦作用下及使用过程中的摩擦都会产生静电,而聚合物本身又无导电性,电荷不能传导或泄漏而在表面积蓄起来,以至于造成各种各样的静电危害,甚至造成严重灾害。对于聚合物,防静电的典型方法就是在聚合物制品表面或在制品中混入抗静电剂,即应用以表面活性剂为中心的抗静电剂。

抗静电剂的类型有阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型和高分子型。

不论是离子型或非离子型的抗静电剂,在加工后混入到聚合物(或表面涂敷)后,其分子中的亲水基将排列于聚合物的表面伸向空间,而亲油部分则与高分子相结合。这样,由于排列在聚合物表面的极性基吸收空气中的水分,也就为离子型表面活性剂的电离创造了条件。这样就为离子导电创造了条件,从而使聚合物表面的电阻率降低,产生的静电因迅速地放电而防止静电的蓄积,这就防止了静电的危害。

当然,对于空气湿度低的干燥地区,是不宜使用依赖吸附水膜而降低表面带静电的抗静电剂。这时即使使用也是无效的,可以采用添加导电炭黑、金属的丝、箔粉等导电物质的方法来达到抗静电的目的。

常用的抗静电剂有抗静电剂SN(硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵硝酸盐)、抗静电剂LS[(3-月桂酰胺丙基)三甲基铵硫酸甲酯盐]、抗静电剂TM(甲基三羟乙基季铵硫酸甲酯盐)、抗静电剂477[N-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙醇胺]、抗静电剂LDN、抗静电剂SH-105等。

用于塑料作抗静电剂,其用量0.5%~2%,最好先制成母料后用。

3.3.9 着色剂

着色剂赋予塑料以色彩或特殊的光学性能,不仅能使制件鲜艳、美观,有时也能改善制件的耐候性。给予色彩的色料主要有颜料(无机、有机)和染料;给予特殊光学性能的有金属粉,珠光、磷光、荧光色着色剂等。

着色剂的选择应多方面考虑,一般要求着色剂性能稳定、不分解、易扩散、耐光和耐候性优良,不发生从制件内部向表层析出和迁移向与其接触的其它物质的现象,对塑料色加工性(流动性、润滑性、印刷性、涂饰性等)和使用性能(如电性能、物理力学性能、耐老化性能、毒性等)不产生影响,且价格便宜。

以下是注塑制品常用颜料的介绍。

(1)无机着色剂 二氧化钛俗称钛白粉,为白色粉末,是白色颜料中着色力最强的品种,常用的有锐钛型和金红石型两种。锐钛型钛白粉的耐热性和耐光性较差,有促进PVC老化的作用,主要用于室内制品,它略带蓝光,着色力强,而且分散性较好。金红石型钛白粉质地较软,耐候性、耐热性好,并能屏蔽紫外线,不易变色,耐水,特别适用于户外使用的塑料制品,有良好的光稳定性。

氧化锌、锌钡白(立德粉)也是白色颜料中重要品种。氧化锌的耐光性、耐热性、耐水性、耐碱性、耐溶剂性优良,但耐酸性差,着色力较低。锌钡白日晒会泛黄。它们都价格低廉,可作填料使用,适用于多种树脂。

镉红、氧化铁红等是红色着色剂。它们的着色力都很强,耐光性、耐热性、耐水性等都不错,适用于各种塑料非透明制品,但铁红有促进PVC分解的副作用,而且不能用于电缆料。镉红价格高。

黄色颜料主要有镉黄和耐晒黄。镉黄为淡黄色至橘黄色粉末,色泽鲜艳,化学性能好,但不耐酸,着色力不太高,可用于户外制品。铬黄虽然有多种颜色,但都含铅,遇硫化物有变黑趋势,配色时应注意。它分五种颜色,耐碱性差,多用于PVC、PS等热塑性塑料,在热固性塑料中色泽较暗。耐晒黄是略带红光的柠檬黄色,色泽鲜艳光亮,耐热耐晒。着色力比铬黄高4~5倍,遮盖力亦好,无毒,可代替铬黄,有时又称汉沙黄,耐受温度140~160℃。

群青和铁蓝是蓝色无机颜料。群青是含有多硫化钠的铝硅酸盐的蓝色无机颜料,除蓝色外还略带红、紫色相,是无机颜料中色彩最鲜艳的一种。这种颜料有优良的耐光性、耐热性、耐候性和化学稳定性。在白色颜料中加入少量群青可冲淡泛黄现象,显得更为素白。群青的缺点是着色力和遮盖力差,不耐酸。铁蓝是铁氰化钾和水的复杂蓝色混合物。根据制法不同,名称也不同,如普鲁士蓝、米洛里蓝、华蓝等,着色力很好,遮盖力稍差,能耐光、耐气候、耐酸,不耐碱。

无机绿色颜料主要有铬绿和氧化铬绿两种。铬绿是铬黄和铁蓝的混合物,色彩鲜艳,有优良的着色力和遮盖力,能耐光和大气老化,但对酸碱不稳定。氧化铬绿除耐光热外还耐酸碱,但色泽不鲜,遮盖力和着色力都较差。

黑色颜料主要以炭黑为主。根据制造方法,炭黑分为槽法炭黑、炉法炭黑和热解法炭黑。槽法炭黑色黑而略带红相,黑度随粒径的减少而增加,挥发分含量较高。炉法炭黑包括灯烟炭黑,黑而呈灰、带红相,粒径小者较黑,挥发分含量较少。热裂法炭黑多指乙炔黑,色带灰而蓝相,黑度与细粒径的炉黑相当,分散性、纯度较槽黑高,不像槽黑那样易于聚结,但着色力稍差。当用炭黑作为着色剂使塑料有优异黑色时,最好用中等粒径(17μm)的中色素槽黑。如对黑度要求不高,可用槽黑及炉黑。如用于浅色或作调色,可用炉黑或灯烟黑。

(2)有机着色剂 黄色有机着色剂有联苯胺黄和永固黄等品种。联苯胺黄为淡黄色粉末,不溶于水,微溶于乙醇,常用于多种塑料中,但不适用于硬质聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛等。它耐热性(耐受温度为180℃)、耐光性和溶剂性好,可着色为鲜艳的黄色。永固黄则为红光黄色粉末,透明性好,耐候性、耐溶剂性优良,耐热性也好,遮盖力强,可以单独使用,也可拼色于透明制品中。一般用量为0.06%,色泽美艳。

永固橙(也称联苯胺橙、坚牢橙、永固橙黄)和还原艳橙均为塑料的橙色着色剂。前者为橙色粉末,着色力强,耐光性、耐热性、耐酸性、耐碱性和遮盖力也较好,但透明性差,迁移性较大,特别是在高温下尤为显著,耐溶剂性较低。而后者用于聚乙烯、聚丙烯等中,色彩鲜艳,耐晒、耐热、耐气候、耐溶剂、耐迁移、耐酸碱等性能均较好。

注塑制品所用的红色颜料有立索尔宝红和甲苯胺红。

立索尔宝红(罗滨红)为紫红色粉末,溶于热水。它是塑料永红色着色剂,着色力较强,透明性亦好,是目前国内主要色塑料着色剂之一。由于本品的耐光性与用量的临界浓度有关,一般不宜作浅色或拼色之用。用于透明制品时用量通常为树脂的0.08%。

甲苯胺红就是永固红,又叫猩红、吐鲁定红,呈鲜红色。红色鲜艳,遮盖力、着色力高,耐光性、耐热性极强,且耐大气和酸碱。

塑料紫(永固紫)和喹吖啶酮紫均是塑料用紫色着色剂。两者耐热性、耐溶剂性、耐光性都优良,前者迁移性也较小,均适用于聚氯乙烯等多种塑料。

在塑料工业中广泛使用的有机绿色颜料是酞菁绿(酞菁绿),它是深绿色粉末。着色力强,色彩鲜艳。耐热性、耐光性优良,耐酸碱性和耐溶剂性亦佳,在树脂中易分散,与黄色颜料合用得果绿色,与白色颜料混用得鲜绿色,一般用量为0.005%。适用于多种塑料中,但它的透明性较差。

酞菁蓝是深蓝色粉末,它遮盖力强,着色力大,具有优良的耐热性(可耐受200℃)、耐光性、耐酸碱性和溶剂性,分散容易,不迁移,是塑料工业中广泛使用的蓝色着色剂,主要用于蓝色透明制品,一般用量为0.02%。可单独使用,也可用于拼色。

除了上述颜料外,较常用的还有色淀红、波尔多枣红、苯胺黑等。

(3)荧光颜料 萤光颜料是一种可以发生萤光的有机颜料,色彩比一般颜料鲜艳。萤光颜料将其它波段的光吸收过来,将其转化成别的波段的光反射出去,因而反射光的数量便比一般颜料的增加了。由于反射光的一部分会转化为其它能,所以反射出来的光线波长,将比吸收光的波长更长。例如黄颜料,能吸收蓝光,所发出的萤光便是蓝光或绿光了。

萤光颜料可应用于聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、高耐冲聚苯乙烯、ABS树脂、不饱和树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、尼龙等塑料的着色。萤光颜料不宜拼色混合,因为不同颜料之间的光波波段不同,会相互干扰抵消,影响反射光能量,使萤光度降低。

萤光颜料和大多数有机颜料一样,最高耐热温度180~200℃。过高的注塑温度,过长的受热时间将令萤光色消褪。

(4)珠光剂 又叫珍珠精。它均匀地分布于塑料中后,能在一定角度上强烈反射光线,产生像珍珠一样的晶莹闪光。目前使用的珠光剂有天然珠光剂和合成珠光剂两类。珠光颜料的品种较多,具有实用意义的品种有天然鱼鳞浆、碱式碳酸铅、砷酸氢铅、氧氯化铋和云母钛(二氧化钛包覆云母)。现在,除云母钛外,其它的品种或因资源限制,或因有毒,或因会变色变暗,较少使用。云母钛是用二氧化钛包覆在云母薄片上而成夹心式晶体。一般以干粉状供应,也可以按用途以浆状供应。其特点是珠光好、无毒、相对密度较低(3左右),耐热性、耐候性和耐化学性等性能较为优良。

珠光颜料在塑料中的用量一般在1%~2%左右。对于薄的制件,用量要高些可达4%~5%。混色时先用润湿剂将塑料润湿再加珠光颜料,润湿剂可根据塑料性能选择矿物油、苯二甲酸二丁酯、表面活性剂或偶联剂。如果混色还要配合其它着色剂的,则先将其它着色剂和塑料混好,然后再加珠光颜料混合,这样可以减少因混料时较大的剪切力作用而使珠光减弱的影响。珠光颜料不能用研磨方式或剪切力大的器械来混合。为了得到好的珠光效果,可提高成型时塑料的温度,降低料的黏度。

3.3.10 交联剂

当线型或低度分支的高分子的链间形成化学键而构成三维网状(体型)结构时,则称之为交联。这与橡胶的硫化相似,故有时交联又称为“硫化”。一般,经过交联的聚合物的耐热性、耐油性、耐磨耗性、耐冲击性及刚性等特性均得到改善。所用交联剂、助交联剂和其它助剂的种类和用量对交联聚合物的性能有很大的影响。目前,聚合物交联的方法主要有:光化学交联(紫外线辐射交联)、放射交联(常用同位素 60 Co辐射)、硫交联(主要用于橡胶)和有机过氧化物交联。

交联剂是指能在塑料中促进高分子链间相互交联而添加的一类助剂,它是硫交联和有机过氧化物交联方式中不可缺少的助剂。注塑领域往往只在反应注射过程添加交联剂,反应注射的交联过程在模具中进行,所以化学交联是反应注射过程中主要的交联方式。也由于以上原因,这里主要讨论应用很广,且聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯等热塑性树脂和热固性的、不饱和聚酯等都广泛应用的有机过氧化物交联剂。

选择交联剂时,通常希望满足以下条件:

①能适应聚合物的加工条件,在混合温度下不分解,即不发生早期交联,在交联温度时能分解出对交联有效且足够量的自由基;

②易挥发,容易在聚合物中分散;

③不受助剂的影响;

④交联剂不析出;

⑤贮存容易,交联剂本身及其分解产物无毒、无臭、无污染;

⑥经济效益好。

交联剂一般用量很少为0.1~1.0份。在使用时要依据是加工条件和交联剂的分解半衰期来选择适当的交联剂。

在使用中还要注意:

①在使用过氧化物交联剂时,最重要的问题是应排除爆炸或着火的危险性。冲击、热、光、重金属离子能促使有机过氧化物分解,严重时会发生爆炸,应根据所用交联剂的加工处理温度,充分考虑如何保管和使用。

②过氧交联剂对人体皮肤、黏膜有刺激作用,严重时皮肤或黏膜会发生红肿,特别是对特异体质的人危害更大。为保证安全起见,在接触和处理交联剂时,应戴上手套和安全防护眼镜,一旦接触皮肤,应立即用水冲洗。

作为塑料交联剂的有机过氧化物的品种主要是过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧叔丁基等。为了安全及有助于均匀分散,通常把它们制成混有碳酸钙、硅土等无机质或增塑剂、硅油等有机物的复合组分,以液状、浆或膏状、粉状出售。

3.3.11 发泡剂

发泡剂是指能在塑料中形成泡孔结构即制造泡沫塑料而添加的一类助剂,它们能在特定的条件下产生大量气体,使塑料形成气固相结合的多孔结构的材料。发泡剂使泡沫塑料含有连续的或不连续的气孔(即开孔或闭孔),这些气孔不但增大了材料的比体积,而且还赋予它们许多特定的气固相结合的有益性能。

发泡剂按其产生气体的方式可分为物理发泡剂和化学发泡剂两类。根据化学结构,化学发泡剂又可分为无机发泡剂和有机发泡剂。通常所说的发泡剂多是指的化学发泡剂,在聚氨酯、酚醛树脂之类塑料中,可由扩链或交联反应中形成的气体使材料发泡,这不属发泡剂内容。

通常应用物理发泡剂的树脂有聚苯乙烯、聚乙烯,苯乙烯-丙烯腈共聚物、醋酸纤维素、聚乙烯和聚氯乙烯的共混物、塑料溶胶、聚氨酯和酚醛树脂等。

化学发泡剂又称分解性发泡剂,它们是能均匀地分散于树脂中,当其受热时能发生分解,至少产生一种气体的化学物质。

一般,作为化学发泡剂的化学物质理想的条件如下:

①单位质量的发气量要大,发气速率应能调节;

②发泡剂的分解温度应与树脂基体的熔融温度或硬化反应温度接近,分解温度应在塑料加工温度的一定狭窄范围内;

③应是无色、无臭的化合物,分解残余物无毒性,无不良气味,对塑料不产生着色和污染,不析出,放出气体无腐蚀性,无刺激性,无毒和不燃;

④本身具有一定的稳定性以便于贮存和运输;

⑤分解放热小,产生的气体在树脂熔体中扩散速率小;

⑥不影响树脂固化或交联反应的进行,对聚合物的稳定性能及耐候性应无影响;

⑦价格便宜。

常用的化学发泡剂包括无机发泡剂和有机发泡剂两类。无机发泡剂通常包括碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵。有机发泡剂按其结构可以分为偶氮化合物、亚硝基化合物、磺酰肼类及其它如叠氮化合物、重氮氨基苯等。常见的有机发泡剂有N,N′-二硝基五次甲基四胺(DPT,发泡剂H)、N,N′-二甲基-N,N′-二硝基对苯二甲酰胺(NTA或DNTA)、偶氮二甲酰胺(发泡剂ADC)、偶氮二碳酸钡、偶氮二碳酸二异丙酯(发泡剂DIPA)、偶氮甲酰胺甲酸钾(发泡剂AP)等。

物理发泡剂主要是通过它们物理状态的变化,再加上过程中,当压力消除时,压缩气体膨胀;液体受热时的蒸发膨胀;溶出可溶性固体或物质升华来形成塑料中的泡孔。在物理发泡剂中,挥发性液体是主要的一类发泡剂。由于液体蒸发是一个吸热过程,因而用挥发性物理发泡剂时容易控制温度,防止聚合物的热降解,阻止中心烧焦,有利于制得较厚的发泡体。

对物理发泡剂,一般说应具备以下条件:

①应是惰性物质,无毒性;

②易于和树脂相容;

③在树脂基体中扩散速率小;

④受树脂反应热或外部加热时应易于挥发。

物理发泡剂包括三类:a.压缩气体;b.可溶性固体;c.沸点低于110℃的挥发性液体。在挥发性发泡剂中,脂肪烃(含5~7个碳的烃类化合物)和卤代烃被广泛应用,其它还有低沸点的醇、醚、酮和芳烃。目前所用的物理发泡剂氟里昂(CFC)对臭氧层的破坏很大,应尽量用二氯甲烷、丙酮、甲基氯仿等替代CFC,减少其用量。

在使用发泡剂的过程中,往往要通过发泡剂的并用来增强发泡效果,用发泡活性剂和发泡抑制剂来控制发泡速度和倍率。

3.3.12 脱模剂

脱模剂是为了便于脱模,在制品和模具之间增加的隔断,特别是两者如果接触将发生反应时,就更缺不了脱模剂,它类似一种很好的外润滑剂。不管是热塑料或是热固性塑料,是压制还是注射,都有可能使用脱模剂。脱模剂要求其耐热温度高,不会在加工时被蒸发,化学稳定性好,不会被制品吸收,而且还要便于使用。

脱模剂的种类很多,以有机硅脱模剂使用得最普遍。硅油是一种黏稠的液体,使用温度在-50~180℃,广泛用作塑料等多种材料的脱模剂。它具有优良的耐高、低温性能,透光性、电性能、憎水性、防潮性和化学稳定性。可用于大型制品的高温操作脱模。为方便使用,一般将其制成溶液、乳剂、硅膏等。

常用的塑料模具脱模剂有下面几种。

(1)硬脂酸锌 硬脂酸锌是白色粉末,无毒,价格便宜,熔点高(200℃),热稳定性好。除尼龙外,一般塑料均可使用。缺点是不易涂匀,粉末易飞扬。用量过多时,制件表面浑浊,影响光洁度。

(2)白油 白油又称液态石蜡,是无色透明油状液体。适用于各种塑料,特别是尼龙,除有润滑作用外,还能对抑制尼龙制件起泡有一定作用。白油又适合电镀制件。在使用时要涂抹均匀,否则,太厚地方会使制件带油斑或熔接痕;严重时较厚位置处制件不能充满。这种脱模剂对制件污染比较严重,一般不能多次脱模,制件如需涂覆、电镀、黏合等后加工,需仔细清洗表面,增加了后加工的难度。

(3)硬脂酸锌与白油的混合物 这种脱模剂兼有两者优点,主要用在尼龙脱模。

(4)硅油 硅油是一种低黏度油液。作脱模剂的是与甲苯等有机溶剂的共配液。使用时要等有机溶剂挥发后才能显示硅油的润滑效果。这种脱模剂热稳定性好(达150℃),脱模效果优良,涂一次可脱模多次。其表面张力极低,因此有特殊的表面润湿效应和成膜能力,对黏性材料有突出的抗黏性,因而是一种优异的脱模剂。缺点是对表面有干扰影响,表面有油污,可能会影响制件的后加工,在涂敷或黏合前表面一定要清理干净。

近年流行使用的雾化脱模剂实际就是硅油脱模剂,如用量合理,效果好,使用方便。其主要成分是聚二甲基硅氧烷(硅油)加适量助剂,再充入雾化剂(氟里昂或丙烷等)。

脱模剂可直接混入粒料使用,在料中混入0.01%~0.05%白油,不仅有利于脱模,而且可降低料的摩擦系数和熔体的黏度,可减少注射时的压力损失。

脱模剂在塑料加工中应用很广泛,并且有很多独特的功能,在实际工作中,需要精心选择,以适应生产的需要。 GAVEvS9+l6V7jtogQ9zlW7noP9ziHisafAEe1CoTqQFVS2kLWp4TYTRz3SFNe9VJ

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