添加剂基础知识

     添加剂俗称助剂,是为了改善高分子材料的加工性能和使用性能而加入的辅助材料。它虽作为制品的次要成分,却是必不可少的。
  一、分类 :通常将添加剂划分为工艺添加剂和功能性添加剂两大类。
  1、工艺性添加剂利于高分子材料的加工,有些塑料若不辅助以工艺添加剂,根本就不能进行生产,如我公司使用的PVC 树脂原料,正常情况下,聚氯乙烯的热稳定性较差,软化点接近于分解温度。聚氯乙烯在140℃时便开始分解,170℃时分解加速进行,同时释放出HCL,使聚合物变色,由黄――玫瑰――红――棕――以至黑色。
  当聚氯乙烯树脂中分离出0.2%HCL时,立即出现显色效应,原因为聚合物放出HCL后形成共轭双键所致。所以,PVC-U 树脂在加工时必须加入热稳定剂和润滑剂,否则会发生严重的热分解,无法进行加工,从而生产不出合格制品。聚丙烯塑料加工过程中必须加入抗氧剂,纯聚丙烯薄片在150℃受热0.5h 便脆化,加入适当的抗氧剂后,不但加工顺利,而且可经受150℃,2000h 以上试验。
  2、功能性添加剂可赋予高分子材料制品一定的性能,也可改善材料原有性能。我公司PVC-U树脂使用的光屏蔽剂(一般指能够反射和吸收紫外线的物质)有钛白粉、炭黑、酞菁蓝等,加入后可防止紫外线照射,减少降解的发生,增加制品的使用寿命。聚丙烯耐光性和耐候性极差,如果不使用光稳定剂和抗氧剂,在户外曝露数月就会老化变脆,无法继续使用。未经硫化的橡胶,没有必须的力学性能、化学性能和热性能,只有使用硫化剂使之硫化(交联),才能成为具有实用价值的橡胶制品,而为了改善硫化性能,必须使用硫化促进剂、活化剂、防焦剂等。
  添加剂的种类非常多,下图为常用添加剂的分类:(见下图)

  二、添加剂的选用必须遵循以下基本原则:
  1、与高分子材料的配伍性能 添加剂应能长期、稳定、均匀地分散在制品中并发挥效用。所以先添加剂与高分子材料需有很好的相容性。所谓相容性是对两种或两种以上相互具有亲合性的高分子材料通过共混,可以形成微观结构均一程度不等的共混物这一性质的描述。相容性差,固体添加剂就会析出,俗称“喷霜”,液体添加剂也会“渗出”。对不溶于高分子材料的无机填充剂和无机颜料等添加剂,要求细度小,分散性好,这样它们分散在高分子材料中才不会析出。
  其次是高分子材料与添加剂之间相互作用的稳定性。即添加剂不受高分子材料分解产物的影响,高分子材料也不受添加剂作用而出现加速降解的现象。
  2、耐久性 即应满足挥发性小,耐水、耐油类或溶剂,抽出性、耐迁移性好。
  3、加工适应性 添加剂的耐温性应良好,在加工温度下不分解,不挥发和升华,不腐蚀加工设备和模具。
  4、制品性能的制约性 添加剂应满足制品外观、气味、污染性、耐久性、电绝缘性、热性能、耐气候老化性、毒性等方面的要求。
  5、不同添加剂之间的相互作用性 指协同作用和相抗作用。
  6、经济实用性 尽可能做到低成本。
  后必须声明,能全面满足上述要求的添加剂事实上是不存在的,只能通过选用或复配的方法加以解决。