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助剂对塑料制品性能的影响

时间:2010-12-09来源:未知 作者:chem 点击:
助剂对塑料制品性能的影响 为了改变聚合物的某些性能,如成型加工性能、颜色、使制品的更好的稳定性等,需要在成型过程中加入一些助剂以改变聚合物的某些性能。我厂生产中所用到的助剂主要有色粉、分散油、抗氧化油、色母料、紫外线稳定剂及脱模剂。下面就对

助剂对塑料制品性能的影响

 

       为了改变聚合物的某些性能,如成型加工性能、颜色、使制品的更好的稳定性等,需要在成型过程中加入一些助剂以改变聚合物的某些性能。我厂生产中所用到的助剂主要有色粉、分散油、抗氧化油、色母料、紫外线稳定剂及脱模剂。下面就对这些助剂做一些简单的讨论。

 

一、色母料

色母料是一类特殊产品,即颜料预先分散在与加工塑料具有兼容性的载色体中。对塑料加工厂家来说,使用色母料有以下优点:
①、 颜料分散良好;
②、 减少了着色工作量;
③、 色泽准确;
④、 操作几乎没有粉尘;
⑤、 降低设备清理费用。


      虽然使用色母料费用很高,但能节省时间和能耗,此外塑料加工厂家还可以得到可靠的着色保证,且在大多数情况下,由于着色强度的提高,可以降低着色费用,并且基本上不会改变聚合物的各种性能,不会发生移色现象。
 

      色母料通常由着色剂、载体、分散剂以及其它辅助成分组成,其中着色剂和载体是最基本的、不可缺少的组成部分,其它成分则根据色母料的具体的使用情况的需要,分别加以选用。着色剂会在下面进行介绍,现主要对载体要求作一些简要介绍。
 

      色母料中的载体,通常使用高分子聚合物,载体的作用是“承载”着色剂和各种辅助成分,使着色剂等成分在载体中得到良好的分散并将各组分粘结成粒,达到防止飞扬,便于使用的目的。色母料的载体,一般使用和需要着色的塑料相同的聚合物,或者和需要着色的塑料兼容性较好的聚合物,对色母料用载体的基本要求列举如下。
      ① 能很好地分散着色剂并能使之成粒;
      ② 和所需要着色的塑料之间具有良好的兼容性;
      ③ 流动性要好。如使用与需要着色的塑料相同的聚合物作载体,基分子量应低于新着色的塑料(载体的熔体流动速率大于需着色的塑料的熔体流动速率);当载体和所需着色的塑料为不同的聚合物时,载体的熔点要低于着色塑料的熔点,而且在相同温度下,载体的熔体的流动性,要高于所需要着色的塑料熔体的流动性;在制成色母料之后,色母料的熔体流动速率,一般应为所需要着色的塑料的熔体流动速率的2~5倍。
      ④ 当色母料用于塑料着色时,不应因载体使用不当,对塑料制品的物理力学性能等特性造成负面影响。
 

      我们生产中主要用到的色母料为银葱色母料和黑色母料。银葱色母料应是以TPU为载体制得的。而黑色母料应为通用色母料,通用色母料一般用于低要求制品,通用色母料所用的载体在国内一般是直链脂肪酸的盐类,国外一般为氧化聚乙烯。
色母料的加工工艺过程有三个步骤,完成三个步骤的主要设备有三辊研磨机、塑料混合机、高速混合机、开放式塑炼机和单、双螺杆挤出机。三辊研磨机其作用就是将色浆中的颜料颗料团聚体打开,生成原生颗料。塑料混合机就是将经过三辊研磨机处理好的颜料与载体进行初步混合的机器。高速混合物也是一种初混合机器。经过混合机初混合的颜料和载体再经过开炼机的混合、塑化,可以制成色母料的半成品。(单、双螺杆)挤出机是将经过塑炼机的物料进行进一步的塑炼和造粒,从而制得外观形态较好的色母粒。
      因在色母料的制备过程中不存在有化学变化的作用,只是一般的物理混合,所以其环保性能主要取决于其所用原料的环保性。

 

二、脱模剂

      聚氨酯材料与许多材料都有较好的黏结性,因此在模塑成型时,需在模具表面涂上脱模剂,以使制品表面与模具中间形成很薄的隔离层,便于制品与模具脱离。从作用原理上,脱模剂与外润滑剂相似,因此,一般的润滑剂也可以用作脱模剂。
 

      根据使用方法不同,可以将其分为内脱模剂及外脱模剂两类。内脱模剂是在加工前,加入到聚合物中,在成型时,它会像外润滑剂一样,迁移到制品与模具的接口,形成一层易从模具脱离的薄膜。外脱膜剂则是在成型之前涂布在模具表面上,能使制品的表面光滑,并且易于脱模,但是外脱模剂,容易滞留在制品表面。因为脱模剂实际上也是一种润滑油,少量使用时不会对制品的性能造成影响,但过多的使用时会对聚合物的一些性能造成影响。如果制品在成型后还要进行印刷、喷涂或焊接,则在成型后应将脱模剂清洗干净,以免影响下一工序的效果。
 

      外用脱模剂基本分为溶剂型脱模剂(即油性脱模剂)和水基型脱模剂。前者是以有机溶剂作为脱模物质的分散剂,配制成一定浓度、粘度的溶液,以喷涂、涂刷等方式处置于模具内壁中,等其中的溶剂挥发后,即可在模内形成均匀的隔离膜层。但这类脱模剂含有大量有机溶剂,如丙酮、醋酸乙酯、甲苯、汽油、甲乙酮、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等。虽然,它们在使用中易于调节粘度,使用方便,但由于含有大量挥发性(有毒)有机溶剂,对工人的身体健康会造成一定损伤,同时还存在着易燃的火灾隐患,因此,该类脱模剂的使用,越来越受到日益严格的环保法规的限制。水基型脱模剂是在这种形势下逐渐发展起来的环保型脱模剂,它是以水为溶剂稀释脱模物质制备的脱模剂,无毒、无味、不易燃,更不会产生挥发性有机溶剂,因此,受到人们的欢迎。在实际使用中,已逐渐形成完整的产品系列,取代溶剂型脱模剂。
 

      作为脱模剂的物质通常是蜡、脂肪酸金属盐类和硅烷类聚合物。目前使用最普遍的是硅烷类聚合物。我们在生产中用到的为干性脱模剂SP-306,是一种主要成分是聚二甲基硅氧烷的油性脱模剂,不含氟里昂,无臭氧层污染剂,其溶剂应为有机溶剂。但是聚二甲基硅氧烷溶于甲苯、二甲苯,部分溶于丙酮、乙醇、丁醇,不溶于水。具有优良的耐高温低温性能、电绝缘性能、憎水性、防潮性和化学稳定性。其化学结构式如下:

一般来讲,干性脱模剂快干无油,表面无油斑,主要用于需二次加工的各种塑料的注塑脱模,不需清洗。

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