塑料助劑專題
編者按:近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,國(guó)內(nèi)對(duì)塑料制品的需求不斷上升,進(jìn)而促進(jìn)了我國(guó)合成樹(shù)脂和塑料加工工業(yè)的較快發(fā)展。與之相適應(yīng),我國(guó)塑料助劑行業(yè)也得到了迅猛發(fā)展,并取得了輝煌的成績(jī)。塑料助劑生產(chǎn)企業(yè)不僅數(shù)量在不斷增多,而且生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。我國(guó)塑料助劑企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面都有了較大的提高,但仍有一些不足。本期推出塑料助劑專題,對(duì)塑料助劑生產(chǎn)及應(yīng)用過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行整理,供讀者參考。我刊今后將不定期將“中塑互聯(lián),http://bbs.ourplas.cn”上優(yōu)秀的帖子整理刊發(fā),敬請(qǐng)讀者關(guān)注。
問(wèn):我們生產(chǎn)硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC)型材時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題:在-10℃以下很脆,只加10份碳酸鈣也會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象。請(qǐng)問(wèn)這是什么原因?有什么解決辦法?是否要添加一些耐寒劑?我們嘗試了MBS和CPE,都會(huì)有這個(gè)問(wèn)題。
答:PVC型材低溫性脆,主要原因是韌性差,提供以下方案供參考:
(1)對(duì)于硬質(zhì)型材低溫性脆的問(wèn)題,配方是很重要的,但工藝也是非常重要的,應(yīng)從配方、工藝(混料過(guò)程控制)、模具等幾個(gè)方面考慮。配方上從穩(wěn)定劑和抗沖改性劑組合等方面著手,穩(wěn)定劑選擇不合理經(jīng)常會(huì)造成加工沒(méi)問(wèn)題但性能不合格的問(wèn)題;增塑劑少量添加不會(huì)有太大的貢獻(xiàn);抗沖擊助劑方面要選對(duì)型號(hào),且添加量不能過(guò)少,這樣基本都可以滿足低溫下抗沖擊性能的要求,CPE添加量為9份左右即可,其他類型的基本不用考慮。工藝設(shè)置方面,考慮是否是生產(chǎn)線出現(xiàn)溫度過(guò)低的問(wèn)題;模具方面應(yīng)從斷面和結(jié)構(gòu)兩方面入手,看是否有不合理之處;
(2)添加耐低溫增塑劑會(huì)有作用;耐寒劑都是有增塑效果的,但對(duì)硬質(zhì)型材的其他性能可能會(huì)有影響;
(3)可以嘗試添加一些質(zhì)量較好的耐低溫抗沖擊改性劑,但是成本會(huì)上升。如PVC用彈性改性劑P83,其與PVC具有極好的相容性,用于軟質(zhì)PVC中,可全面提高PVC耐寒、耐油、耐磨性能,降低增塑劑的遷移;用于硬質(zhì)PVC中,可增韌、提高沖擊性能;
(4)還可以添加一些偶聯(lián)劑、低溫增韌劑來(lái)提高產(chǎn)品的沖擊性能和韌性。ACM在提高低溫韌性方面也有很好的效果。
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問(wèn):請(qǐng)問(wèn)PVC潤(rùn)滑劑單甘酯和硬脂酸在使用方面有什么區(qū)別?
答:?jiǎn)胃术ナ莾?nèi)潤(rùn)滑劑,硬脂酸是外潤(rùn)滑劑,加單甘酯時(shí)使熔體流動(dòng)性好,PVC會(huì)很光亮。硬脂酸量多了會(huì)析出,而單甘酯相對(duì)于硬脂酸則不容易析出,制品透明性較好,但用作外潤(rùn)滑劑和脫模時(shí)作用比硬脂酸差。
單甘酯潤(rùn)滑劑要看其單甘酯含量,目前市場(chǎng)上的多數(shù)在40%左右,其余為二甘酯和三甘酯,單、二、三甘酯的內(nèi)外潤(rùn)滑作用不一樣,99%的單甘酯充分顯示出內(nèi)潤(rùn)滑作用。此外,單甘酯也廣泛用于其他塑料中。
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問(wèn):我們生產(chǎn)的PVC電纜料加氯化石蠟的配方比不加氯化石蠟的配方熱穩(wěn)定時(shí)間縮短了1/2,請(qǐng)問(wèn)是什么原因?氯化石蠟對(duì)熱穩(wěn)定的影響為什么這么大?
答:提供以下方案供參考:
(1)氯化石蠟對(duì)熱穩(wěn)定時(shí)間有一定的影響,特別是對(duì)剛果紅時(shí)間有影響,如果做非標(biāo)料時(shí)少量添加一些降低成本還是可以接受的,如果添加量大,熱穩(wěn)定時(shí)間肯定要降低1/2,尤其是短鏈的氯化石蠟的影響更大;
(2)氯化石蠟的酸值和熱分解溫度這兩個(gè)指標(biāo)決定其對(duì)熱穩(wěn)定性的影響,氯化石蠟的熱分解溫度比PVC低,所以會(huì)首先釋放氯化氫誘導(dǎo)PVC熱分解,使熱穩(wěn)定性變差;
(3)配方中如果加了氯化石蠟,則熱穩(wěn)定劑的添加量要適當(dāng)增加;熱穩(wěn)定劑主要是控制氯元素和H原子結(jié)合生產(chǎn)氯化氫氣體,從而引起熱降解,氯的含量越高,熱穩(wěn)定性越差,如CPVC的熱穩(wěn)定性要比普通的PVC差,而氯含量高的CPE熱穩(wěn)定性也要比氯含量低的差。增塑劑加氯化石蠟時(shí),也會(huì)增加配方體系里氯的含量,其熱穩(wěn)定性自然變差,如果氯化石蠟的質(zhì)量本來(lái)就不好,有引起熱分解的一些物質(zhì),如氯化氫等,那么熱穩(wěn)定性可能會(huì)更差。
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問(wèn):有什么助劑可以提高聚碳酸酯/丙烯腈 -丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)的耐溫性能?我們的產(chǎn)品的耐溫一般在100℃左右,想提高到110℃以上,有什么助劑可以達(dá)到嗎?
答:提供以下方案供參考:
(1)降低ABS用量,提高PC的含量,同時(shí)選用SMA做相容劑;
(2)大部分助劑提高耐溫性的作用不大,曾有人提出加PTFE、PEI、CaCO3,都不是很好的辦法,還會(huì)引起副作用,可以從PC和ABS,尤其ABS選材上想辦法,市場(chǎng)上已經(jīng)有了耐高溫級(jí)別的ABS,可以用此級(jí)別的ABS來(lái)試試;
(3)通過(guò)抗氧劑也可以解決,不過(guò)要選擇合適的抗氧劑。所謂的耐高溫級(jí)別的ABS就是在ABS中已經(jīng)添加了抗氧劑??梢杂弥骺寡鮿┖洼o助抗氧劑復(fù)配。用于PC/ABS的主抗氧劑有抗氧劑1076、245等,245的抗氧化、耐溫效果比1076要好一些;輔助抗氧劑也有很多選擇。
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問(wèn):潤(rùn)滑劑分為內(nèi)潤(rùn)滑和外潤(rùn)滑,在PC和PC/ABS中加入哪種好?對(duì)其改善產(chǎn)品的流動(dòng)性和在熔接線方面有沒(méi)有幫助?
答:提供以下方案供參考:
(1)潤(rùn)滑劑的選擇主要是看想要改善哪方面的性能,如果想要增加混合料的流動(dòng)性就要使用內(nèi)潤(rùn)滑劑;
(2)外潤(rùn)滑劑可以考慮硅油,或者氟系助劑PPA,但PPA的價(jià)格高,而且要用PC或ABS專用牌號(hào)。如果隨意使用,加工溫度太高時(shí)會(huì)使很多牌號(hào)的PPA高溫分解造成部分失效;
(3)一般用PETS的比較多,也有用改性硅酮的。PETS能改善產(chǎn)品的脫模性能,在改善流動(dòng)性能方面效果也較好;硅酮屬于內(nèi)潤(rùn)滑劑,在改善熔體流動(dòng)速率方面的效果很好,但是對(duì)產(chǎn)品的物理性能有影響;
(4)AMS樹(shù)脂應(yīng)該也可以改善產(chǎn)品的流動(dòng)性;
(5)用黏度低一些的PC,再加些潤(rùn)滑劑應(yīng)該可以達(dá)到要求;
(6)也可以用EBS,但對(duì)于聚乙烯蠟,要慎重使用,如果有析出,會(huì)造成很大損失。
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問(wèn):擠出填充母粒時(shí),載體為線形聚乙烯,出料口有大量氣泡產(chǎn)生,吸真空處有大量料冒出,模頭降溫至100~110℃仍然如此。曾懷疑是聚乙烯蠟的原因,但換了4家聚乙烯蠟都是如此。熔點(diǎn)分別為100、105、110℃的聚乙烯蠟均已試過(guò),但還是如此。請(qǐng)問(wèn)這種現(xiàn)象是什么原因造成的?
答:提供以下方案供參考:
(1)有揮發(fā)物溢出,揮發(fā)物是水分的可能性較大??赡苁翘盍鲜艹绷?,或者填料本身水分太高,如果濕氣較大時(shí),倉(cāng)庫(kù)要注意通風(fēng)干燥;
(2)潤(rùn)滑劑太多,導(dǎo)致塑化不好;
(3)做填充母粒一般用的都是聚乙烯蠟,聚乙烯蠟的熔點(diǎn)相差幾度時(shí)應(yīng)該不會(huì)有太大的影響,可能是配方中其他助劑導(dǎo)致的,如抗氧劑等;
(4)材料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),有一定的降解,不排除料溫高和機(jī)筒或螺桿磨損,建議檢查機(jī)筒和螺桿,嘗試將加工溫度整體下降20~30℃試試;
(5)可能是碳酸鈣沒(méi)分散好,堵了濾網(wǎng)。
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問(wèn):我們生產(chǎn)的軟質(zhì)透明產(chǎn)品用的是有機(jī)錫穩(wěn)定劑,可換了鈣鋅穩(wěn)定劑后,生產(chǎn)2~3h就會(huì)出現(xiàn)糊料的問(wèn)題,換了好幾個(gè)廠家的鈣鋅,都是這樣,調(diào)整過(guò)潤(rùn)滑體系,請(qǐng)問(wèn)這是什么原因?
答:提供以下方案供參考:
(1)有機(jī)錫穩(wěn)定劑不含潤(rùn)滑劑,而鈣鋅穩(wěn)定劑一般會(huì)復(fù)配一些潤(rùn)滑劑,所以有可能是潤(rùn)滑劑過(guò)量引起的,應(yīng)對(duì)具體配方進(jìn)行調(diào)整;
(2)有機(jī)錫穩(wěn)定劑本身質(zhì)量問(wèn)題。有些廠家的用于透明制品的鈣鋅穩(wěn)定劑產(chǎn)品確實(shí)不成熟,但也有應(yīng)用得比較好的,一般添加2~3份應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題;
(3)判斷是否是鋅燒。如果是鋅燒,產(chǎn)品仍存在一定的韌性,如果韌性很差,則肯定是分解了;
(4)最好復(fù)配一些錫。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的用于透明制品的鈣鋅穩(wěn)定劑質(zhì)量好一些的是復(fù)配了有機(jī)錫,質(zhì)量差一些的是復(fù)配了有機(jī)銻。
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