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常用的添加剂

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常用的添加剂_第1页
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常用的添加剂及其在塑料中的作用如下:1. 填充剂 填充剂是塑料中较重要的添加剂,在塑料中的百分比较大,其作用也是多方面的, 主要有:(1)提高抗拉强度 树脂的力学性能比金属材料差得多,限制了塑料作为结构材料的应用 提高强度是扩大塑料应用范围的重要手段其主要方法是在塑料中加入增强材料常用的增 强材料是各种高强度、耐高温和高模量纤维及其织物,如玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维和硼 纤维等这些材料在塑料中其界面能与树脂形成牢固的粘附结合在受到外力作用时,这些 纤维状的填充剂承受大部分应力,树脂起传递应力和保护纤维的作用,从而极大地提高塑料 的强度以玻璃纤维增强的某些塑料(如 ABS 塑料、聚甲醛、尼龙-6、尼龙-66、聚碳酸 酯、聚砜等),其抗拉强度与一般灰铸铁的抗拉强度相近这种增强塑料俗称玻璃钢高强 纤维增强的增强塑料不仅提高抗拉强度,而且也明显提高抗蠕变强度和疲劳强度,提高热变 形温度,降低热膨胀系数,还能有效抑制与纤维方向垂直的微裂纹的扩展加入某些金属粉 末或其他材料(如酚醛树脂中加入木粉)也能提高塑料的强度,增强承载能力2)提高强度和耐磨性 树脂是硬度很低的固体材料,抵抗磨粒磨损的能力较差。

为了提高 塑料制品的硬度,增强抵抗磨粒磨损的能力,常用的方法也是在塑料中加入某些填充剂这 类填充剂主要是一些高硬度的氧化物或碳化物,如氧化铝、氧化硅、氧化钛和碳化硅等这 些化合物在塑料中也是以宏观分散相的状态存在,不影响树脂本来的性质,在摩擦环境中这 些高硬度化合物起着抵抗磨损的作用,有效减缓整体材料的磨损3)降低摩擦系数,提高自润滑性 大多数树脂都具有一定程度的自润滑性和较小的摩擦系 数但当塑料作为减摩材料用时,其自身的自润滑性显得不够,故常在塑料中加入某些固体 润滑材料作为填充剂,以进一步降低摩擦系数,提高自润滑性能这类填充剂常用的有石墨、 二硫化钼、硫化铅、聚四氟乙烯和滑石粉等4)改变导电、导热性能 塑料是良好的电、热绝缘材料但有时塑料制品的工作条件对塑 料的导电、导热性能有特殊要求,就需在塑料中加入某些填充剂以达到使用要求加入石棉、 云母能提高耐热性和电绝缘性,加入石墨和金属粉末则可提高导热性5)降低材料成本 选择一些既能改善塑料某些性能又比树脂价格低廉的材料作填充剂,可 以使材料成本降低如烯烃塑料填充硫酸污泥制成钙塑板,酚醛塑料填充木粉制成各种电器 元件,都是既改善材料性能又降低材料成本的实例。

2. 增塑剂 合成树脂一般都具有一定的可塑性但树脂本身所具有的可塑性常常不能满足某 些塑料制品的使用要求和成型工艺要求,因此在塑料中添加增塑剂是满足上述要求的重要途 径常用增塑剂为液态或低熔点固态有机低分子化合物,如甲酸酯类、磷酸酯类和氯化石蜡 等这些低分子物质的加入使树脂中大分子链拉开距离,降低分子间的作用力,从而提高大 分子链的柔顺性为提高增塑效果,增塑剂必须与树脂有良好的相溶性,挥发性小,无毒、 无味、无色,对光和热比较稳定3. 稳定剂 塑料与金属材料相比,一个显著的缺点就是容易老化,即在光、热和氧的作用下 发生降解、断链和交联,制品失去使用性能在塑料中加入稳定剂可以有效地延缓老化稳 定剂主要是抗氧剂和紫外线吸收剂稳定剂除了能抵抗氧和紫外线的有害作用外,还应能耐 水、耐油、耐化学药品并与树脂有良好的相溶性,在成型过程中不分解常用的稳定剂有硬 脂酸盐、铅或锡的化合物和环氧化合物等4. 润滑剂 在塑料中添加润滑剂目的是满足成型工艺的需要在相同工艺参数条件下,希望 塑料的粘度小,流动性能好,使之容易填充整个型腔,同时要求塑料制品成型后容易脱离模 具并保持表面光洁因此润滑剂的润滑作用实际上包含两种。

一是降低塑料的熔融粘度,减 少内摩擦这类润滑剂要求与塑料有良好的相溶性,如在塑料中加入低相对分子质量的聚乙 烯或聚四氟乙烯可以获得良好的效果这种润滑作用亦称内润滑另一种作用则是使塑料容 易脱模,不必要求润滑剂与塑料相溶,而要求在成型过程中能在熔融塑料与金属模具之间形 成一层很薄的隔离膜,使塑料不粘着模具表面即可这种润滑作用亦称外润滑常用的润滑 剂是硬脂酸及其盐类5. 染色剂 合成树脂多为半透明乳白色或无色透明,以此制成的塑料制品必定是色泽单调不 美观许多塑料制品,如日用品、儿童玩具和各种装饰品都要求颜色鲜艳、花纹美观许多 电器导线,为安装接线方便也要求用各种不同颜色的塑料作包皮因此塑料的染色也是生产 塑料制品的重要一环添加的染色剂分染料与颜料两类染料通常是在生产原材料时加入, 应能与树脂有良好的相溶性颜料一般在成型加工时加入各种染色剂都应该是性能稳定, 不易变色,不与其他添加剂起化学反应有些染色剂同时还有促使塑料性能稳定的作用,而 有些染色剂则相反,降低塑料性能的稳定性6. 固化剂 固化剂的作用是使原线型聚合物通过交联成为体型聚合物,使制品具有良好的刚 度和硬度通常固化剂只添加于热固性塑料中,如酚醛树脂添加六次甲基四胺,环氧树脂添 加酸酐类化合物,聚酯树脂添加过氧化物等。

7. 阻燃剂 许多合成树脂都有遇火燃烧的特性,有的甚至离火后继续自燃金属材料及陶瓷 材料则无此缺点为使用安全,常在塑料中加入阻燃剂以防止塑料制品遇火燃烧常用的阻 燃剂有三氧化二锑、氢氧化铝等8. 抗静电剂 塑料是良好绝缘材料,但塑料制品在使用过程中如与其他材料发生摩擦,很容 易在表面产生静电轻者表面吸尘变脏,重者火花放电引起火灾加入抗静电剂的作用是使 制品表面形成导电层而放电常用的抗静电剂为有机氮化合物等9. 发泡剂 发泡剂是使塑料形成微孔结构材料的添加剂这类发泡剂都是在受热时能分解放 出气体的化合物常用的有机发泡剂有偶氮二甲酰胺和偶氮二异丁腈,无机发泡剂有碳酸氢 钠和碳酸氢铵等加入发泡剂形成的微孔结构塑料称为泡沫塑料,有良好的隔声和隔热性能 及很高的比刚度,被广泛应用10. 功能添加剂 广义地说,所有塑料添加剂都可称为功能添加剂,因为每一种添加剂加入 塑料中都使塑料具有某种功能这里所说的添加剂则是除以上所列的添加剂以外,能使塑料 具有一些特殊性能的物质加入低电阻金属的粉末,可使塑料具有一定的导电能力加入发 光材料,可使塑料在黑暗环境中发光,成为发光塑料加入芳香物质可使塑料发出香味等等。

综上所述,添加剂是塑料的重要组成部分,当然并不是所有塑料都必须添加上面所列的全部 添加剂,而是根据生产的工艺要求和制品的使用要求有选择地加入,加入份量也应依具体要 求而异必须指出,添加剂的加入可能在某些方面起着有益的作用,而在其他方面可能产生 反面作用因此选用添加剂时应全面考虑。

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