橡塑助劑的選擇高聚物樹脂因結(jié)構(gòu)不同表現(xiàn)出不同的加工特點,據(jù)此可分為熱塑性和熱固性樹脂,結(jié)晶性和非結(jié)晶性聚合物。不同類樹脂的加工方式不同,同一類樹脂又因最終制品用途不同,加工成型方式也不同,如:吹塑、注塑、搪塑、滾塑、澆注、壓延、擠出等。同類塑料制品因其應用行業(yè)不同,對功能要求也不同,需用的功能橡塑助劑也不同。
某些橡塑助劑自身的熱穩(wěn)定性過高,也有可能限制其功能的發(fā)揮。如發(fā)泡劑的分解溫度高于發(fā)泡成型溫度,阻燃劑在被阻燃基材受熱分解時仍不能產(chǎn)生捕獲自由基、阻斷燃燒鏈反應的有效物質(zhì)或活性自由基等。
與基礎樹脂的相容性選用助劑除考慮其必備的功效外,還必須從基礎樹脂與助劑結(jié)構(gòu)的相似性與差異性入手,判斷二者的相容性。橡塑助劑與基礎樹脂相容性好,才不會惡化(有可能提高)基材的物理一機械性能,還可提高耐遷移性、耐抽提性。判斷二者相容性的依據(jù)多遵循相似相容原理,結(jié)構(gòu)相近、極性相近、相對分子質(zhì)量相近等均有利于相容性的提高。對于那些與基礎樹脂相容性不佳,難以提高添加量的助劑,必須設法提高或改善其相容性,如采用相容劑或偶聯(lián)劑表面事精細化工。
結(jié)構(gòu)相近合成樹脂的結(jié)構(gòu)種類有限,而橡塑助劑的結(jié)構(gòu)繁雜,并非每種高聚物選擇橡塑助劑都要挑選與其結(jié)構(gòu)相近的品種,但是結(jié)構(gòu)與基礎樹脂相近的橡塑助劑確實能提高橡塑助劑的功效和制品的綜合性能。例如,具有酰胺結(jié)構(gòu)的抗氧劑1098用于尼龍,穩(wěn)定效果遠優(yōu)于抗氧劑1010,耐萃取性也明顯好于后者,而抗氧劑1098用于聚烯烴或聚酯,則無任何優(yōu)勢。
極性相近極性的差異直接影響橡塑助劑與基礎樹脂的相容性。橡塑助劑與基體樹脂極性不匹配,導致相容性不佳,表現(xiàn)為制品物理一機械性能下降、橡塑助劑析出、表面起霜、橡塑助劑功效的持久性縮短、制品變色、影響制品的再加工等。因此,非極性或弱極性高聚物應選擇非極性助劑,而極性高聚物應選擇極性助劑。例如,陽離子抗靜電劑用于PVC,效果顯著;而用于PE或PP,則達不到預期效果。又如,生產(chǎn)農(nóng)用PVC棚膜流滴劑添加量可達3%~4%;生產(chǎn)EVA棚膜,流滴劑添加量1.5%~2.5%;而生產(chǎn)PE棚膜,流滴劑僅能添加1.2%~1.8%,否則棚膜表面很快便產(chǎn)生一層白色析出物。
相對分子質(zhì)量相近高相對分子質(zhì)量的聚合物與低相對分子質(zhì)量的橡塑助劑在分散行為、熔融行為、結(jié)晶行為等很多方面難以同步,直接影響橡塑助劑在高聚物中的分散、遷移和耐抽提性,也直接影響助劑功能的發(fā)揮。橡塑助劑高相對分子質(zhì)量化是縮短這種差距、提高相容性的有效措施之一。高相對分子質(zhì)量橡塑助劑有聚合型和大分子型2種,如大分子型抗氧劑1010比低相對分子質(zhì)量抗氧劑1076的耐水解能力、耐抽提性、與樹脂的相容性、抗氧化功能的持久性均有明顯提高。聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑944、622、3346、HA88、N30等與聚烯烴的相容性均優(yōu)于低相對分子質(zhì)量單分子型光穩(wěn)定劑770、GW540等,毒性也明顯降低。
提高相容性為提高橡塑助劑與樹脂的相容性,有時還必須采用其他措施,如采用偶聯(lián)劑活化處理各類填充劑,采用相容劑提高不同結(jié)構(gòu)樹脂的相容性,調(diào)整工藝促使各組分相容等。
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