浅析塑料加工的主要助剂及其应用论文_王向超

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大庆油田昆仑集团管业分公司

为实现对聚合物加工性能的改善,需要结合实际科学应用塑料助剂。在聚氯乙烯树脂当中适当增加增塑剂。是降低其成型温度的方式之一,进而提升制品的柔软性。在制备过程当中,如果想要获取隔音、抗震、隔热的泡沫塑料,则需要将适当的发泡剂加入其中。部分塑料存在热分解温度与成型加工温度较为相似的现象,需要借助热稳定剂的作用成型。这可进一步说明,塑料助剂在塑料成型加工当中起到的重要作用与价值。

一、科学应用增塑剂和热稳定剂

增塑剂是现代塑料工业最大的助剂品种,对促进塑料工业特别是聚氯乙烯工业的发展起着决定性作用。凡能和树脂均混合,混合时不发生化学变化,但能降低物料的玻璃化温度和塑料成型加工时的熔体黏度,且本身保持不变,或虽起化学变化但能长期保留在塑料制品中并能改变树脂的某些物理性质,具有这些性能的液体有机化合物或低熔点的固体,均称为增塑剂。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最大的塑料助剂类别。增塑剂主要用于PVC软制品,同时在纤维素等极性塑料中亦有广泛的应用。

盐基性铅盐类、金属皂类以及亚磷酸脂类等有机辅助稳定剂大面积应用于工业当中,其中还会涉及到多元醇类、二酮类以及环氧化合物类等多种有机辅助稳定剂。复合稳定剂品种主要是在融合自主稳定剂、辅助稳定剂以及其他助剂的基础上综合而成,在热稳定剂市场当中,复合稳定剂的作用相当重要。聚甲醛从本质上来说是一种工程塑料,其综合性能相当良好,应用范围逐渐拓宽,但是受到特殊分子结构的影响,聚甲醛在热稳定性能方面存在一定的不足。这也是导致热甲醛在熔融加工过程中出现断链以及热降解等多种问题的重要因素,最终引发连续的脱甲醛反应。可利用多种方法顺利捕捉体系产生的自由基,最为广泛的就是加入适当抗氧剂。整个体系的自动氧化循环过程,因受到抗氧剂影响而被中断,最终起到抗氧稳定的目标。

二、客观分析加工改性剂和抗冲击改性剂

在硬质PVC加工过程中使用的流动改性助剂,就是指传统意义上的加工改性剂,改善塑化性能以及提升树脂熔体黏弹性是加工改性剂的最终目标。丙烯酸酯类共聚物是上述改性剂的核心内容,在硬质PVC制品当中。丙烯酸脂类共聚物起到的作用相当显著。在不断发展的过程中,加工改性剂已经逐步向聚烯烃延伸,工程热塑性树脂领域也在这一过程中随之发生改变。在大量的探究与深化基础上,加工改性剂品种会得到较大幅度的创新。从广义的角度来说,抗冲击改性剂是指可以提升硬质聚合物制品抗冲击性能的物质。弹性增韧理论是传统意义上构建抗冲击改性剂的基础与前提。其中涉及到的化合物存在一致性,其中仅包括弹性增韧作用的共聚物以及其他聚合物两种。性能优良以及价格低廉,是未来冲击性改进剂发展的主要趋势与方向,并在更短的时间内发挥作用。通过提升主材料性能的方式保障构件的薄厚程度。

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三、明确阻燃剂和抗氧剂作用与价值

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。准确地讲,阻燃剂称作难燃剂更为恰当,因为"难燃"包含着阻燃和抑烟两层含义,较阻燃剂的概念更为广泛。然而,长期以来,人们已经习惯使用阻燃剂这一概念,所以目前文献中所指的阻燃剂实际上是阻燃作用和抑烟功能助剂的总称。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最主要的类型,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。主抗氧剂以捕获聚合物过氧自由基为主要功能,又有"过氧自由基捕获剂"和"链终止型抗氧剂"之称,涉及芳胺类化合物和受阻酚类化合物两大系列产品。辅助抗氧剂具有分解聚合物过氧化合物的作用,也称"过氧化物分解剂",包括硫代二羧酸酯类和亚磷酸酯化合物,通常和主抗氧剂配合使用。

四、填充增强体系助剂的使用

填充以及增强体系助剂始终作为最重要的途径程,支撑塑料制品提升自身的物理机械性能,并在原有基础上将成本控制在一定范围内。玻璃纤维、碳纤维、金属晶须等纤维状材料都是塑料工业在生产中所涉及到的主要增强材料类型。填充剂一般都是以粉末状出现,在面对聚合物时,填充剂会呈现出一定程度的惰性,改善塑性成型加工性能是在塑料配制过程中加入填充剂的最终目标,进而实现对制品某些性能的进一步提升。通过将全新的性能赋予塑料的方式来降低成本。填充剂在配合成本方面占据一定优势,可以说是一种增量材料,其中还会涉及到滑石粉、二氧化硅、粉煤灰以及天然矿物等内容。需要注意的是,合成无机物、工业副产物以及硫酸钙等都在其涵盖范围之内。

例如重质型由白垩、贝壳、石灰石等天然物质经机械粉碎而制得的,粒径在2~10μm。近年利用湿法、球磨、气流粉碎等,已使重质碳酸钙(滑石粉等也同样)粒子加工得更细(<10μm),与轻质者相近,使用后对塑料的加工性能及物理力学性能均不会有较大下降。轻质型由无机合成后沉降而得,粒径在0.1μm以下用于聚氯乙息聚烯烃等。提高制品耐热性、硬度、降低收缩率、降低成本。遇酸易分解,故不宜用于耐酸制品中,细粒者在制品中分散较好,但比容积较大,应进行适当的表面处理,使之在制品中分散良好。金属粉或纤维来源常用有铝、古铜锌(铜锌合金)、铜、铝等粉末。

结语:社会各界逐步提高对环保工作的重视程度。塑料制品也面临越来越高的环保门槛,这对塑料助剂的应用以及塑料工业发展来说,既是机遇又是挑战。食品安全问题始终是人们高度重视的问题,这与人们身体健康以及安全之间存在密切联系,国家通过不断修订加工助剂标准的方式,审查食品包装材料。明确要求食品包装容器、包装材料使用的添加剂种类等。塑料制品以及助剂的标准与性能会在此背景下不断提升,推动市场健康有序的发展。

参考文献:

[1]刘忠斌.塑料加工复合功能助剂及其制备方法:CN.

[2]塑料产业结构规模化塑料助剂业市场浅析[J].塑料制造,2013(3):39-40.

论文作者:王向超

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期

论文发表时间:2019/11/22

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