在现代塑料工业中,塑料助剂是塑料制品生产过程中的关键因素。塑料助剂的种类繁多,每一类都有其独特的作用和应用场景,它们的加入显著改善了塑料原料的加工性能和最终产品的质量。增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、着色剂、偶联剂、抗静电剂、阻燃剂和发泡剂等,构成了塑料加工不可或缺的辅助材料。这些助剂的化学组成多样,可以是无机物、有机物、单一或混合物,且分子量各异,从而赋予塑料不同的物理和化学性质。
在这些助剂中,增塑剂尤为突出。它是增塑性塑料中极为重要的添加剂,年产量超过300万吨,拥有300多种不同品种。如邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡和环氧大豆油等,就是增塑剂中的常见品种。主要应用于聚氯乙烯(PVC)制品,增塑剂通过降低聚合物的模量和玻璃化温度,提升熔体流动性和柔韧性,从而增强塑料加工时的成型能力和使用过程中的耐寒性。
然而,在选择和使用塑料助剂时,有几点需要注意。首先是相容性问题,塑料助剂必须能够与树脂基体良好混合,确保长期稳定地存在制品中。如果相容性不佳,将可能出现“发汗”或“喷霜”现象。其次是耐久性,助剂应当具备低挥发性、低迁移性,并且不易被抽出,以便在制品中持久发挥效用。此外,还需考虑加工条件的适应性,助剂应该能够在树脂的加工温度范围内工作,避免对模具或设备造成腐蚀。不同用途的制品对助剂还有特定的要求,如气味、毒性、电性能、耐候性和热性能等。
由于助剂之间的相互作用,可能产生协同或对抗效果。协同作用意味着两种助剂共同使用时可以得到超出各自单独使用时的效果,而对抗作用则可能减弱或抵消各自的功能。例如,碳黑与某些抗氧剂并用时,可能产生对抗作用。
增塑剂的选择尤其重要,需考量其与树脂的相容性、增塑效率、耐久性(挥发性、迁移性、抽出性)、热和光稳定性、低温柔韧性、电绝缘性、阻燃性、抗霉菌性以及环保性能等。衡量增塑剂的标准包括等效用量和效率比值,等效用量指的是达到特定物理性能所需的增塑剂量,而效率比值则是用来比较不同增塑剂之间的效率。
塑料助剂在塑料制品的生产中扮演着举足轻重的角色。它们不仅增强了塑料的加工性能,还提高了最终产品的性能和功能性。正确选择和使用塑料助剂,对于优化塑料制品的性能、降低成本及满足环保要求都有着至关重要的意义。随着科技的发展和环保要求的提高,塑料助剂的研究和应用将继续朝着高效、环保的方向发展,以适应市场的不断变化和需求。