1、目的性選擇助劑
不同類型的助劑具有不同的目標(biāo)性能,所加入體系中的助劑能夠充分其預(yù)計(jì)功能,并達(dá)到目標(biāo)規(guī)定指標(biāo)。其中,規(guī)定指標(biāo)一般為國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn),或客戶提出的性能要求。常見的目標(biāo)樹脂改性的性能如下:
1)、阻燃性:無機(jī)磷、有機(jī)鹵化物、有機(jī)磷化物、有機(jī)硅及氮化物等;
2)、增強(qiáng):纖維和晶須兩大類:玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、晶須、石英纖維、石墨纖維及陶瓷纖維等;PAN纖維、聚乙烯纖維、PA纖維、PC纖維、PVC纖維及聚酯纖維等;硼纖維及鋁、鈦、鈣等金屬晶須等
3)、增韌:高抗沖擊樹脂,如:CPE、MBS、ACR、SBS、ABS、EVA、改性石油樹脂(MPR)等;高抗沖擊橡膠,如:乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈膠(NBR)、丁苯膠、天然膠、順丁膠、氯丁膠、聚異丁烯及丁二烯膠等。
4)、耐磨性:石墨、MoS2、二氧化硅等;
5)、可降解性:淀粉填充、降解添加劑等;
2、助劑的形態(tài)對復(fù)合性能影響
同樣的助劑,其形態(tài)分布也有不同,相對于改性作用的影響也不一樣。對于粉末性助劑,關(guān)鍵的影響因素是其的粒度。
1)、粒度越小,對填充材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度越有益,如,就沖擊強(qiáng)度而言, 三氧化二銻的粒徑每減少1μm,沖擊強(qiáng)度就會(huì)增加1倍;
2)、阻燃劑的粒度越小,阻燃效果就越好,如,ABS中加入4%粒度為45μm的三氧化二銻與加入1%粒度為0.03μm的三氧化二銻阻燃效果相同;
3)、著色劑的粒度越小,著色力越高、遮蓋力越強(qiáng)、色澤越均勻。但,著色劑的粒度不是越小越好,存在一個(gè)極限值,而且對不同性能的極限值不同;
4)、以炭黑為例,其粒度越小,越易形成網(wǎng)狀導(dǎo)電通路,達(dá)到同樣的導(dǎo)電效果加入炭黑的量降低。但同著色劑一樣,粒度也有一個(gè)極限值,粒度太小易于聚集而難于分散,效果反倒不好。
3、助劑與樹脂的相容性
樹脂和助劑之間良好的相容性是保證助劑性能良好發(fā)揮的重要基礎(chǔ),保證其在使用期間良好的耐久性、耐抽提、耐遷移以及耐析出。良好的相容性是基本要求,即使是阻隔性配方也要求助劑在樹脂中層狀分布。提高樹脂相容性的主要方法:
1)、相容性助劑的加入,如:表面活性劑,添加量以發(fā)揮其最佳功效為佳。
2)、表面處理:以相容劑或偶聯(lián)劑為表面處理劑,提高樹脂與助劑的相容性。常見偶聯(lián)劑包括:硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸酯類;相容劑包括:樹脂對應(yīng)的馬來酸酐接枝聚合物。需經(jīng)表面處理的助劑包括:無機(jī)類添加劑和纖維類助劑。
4、助劑加入的量
合適的助劑添加量既是提高目標(biāo)樹脂至合適性能,也是立足與經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的成本低。對于不同的助劑添加量要求不同:
1)、阻燃劑、增韌劑、磁粉、阻隔劑等,性能角度雖然添加量越多越好,但是,也要核定成本;
2)、導(dǎo)電助劑,一般形成電路通路即可;
3)、抗靜電劑,表面形成泄電荷層即可;
4)、偶聯(lián)劑,形成表面包覆即可。
5、樹脂與助劑的關(guān)系
助劑的加入不能導(dǎo)致樹脂的本身性能變質(zhì),如:PPS不能加入含鉛和含銅助劑,PC不能用三氧化銻,這些都可導(dǎo)致解聚;同時(shí),助劑的酸堿性,應(yīng)與樹脂的酸堿性要一致,否則會(huì)起兩者的反應(yīng)。
6、助劑與其他組分的關(guān)系
一個(gè)配方中,為了同時(shí)兼顧多個(gè)目的,需要加入多種不同的助劑。助劑的相互作用就非常復(fù)雜,主要概況:1)、相互獨(dú)立沒有影響;2)、協(xié)同作用:配方重的多個(gè)助劑互相促進(jìn),使總體效果高于單個(gè)助劑的平均值;3)、相互消除:兩種或兩種以上的添加劑一起加入時(shí)的效果低于其單獨(dú)加入的平均值,如:防老塑料配方中,硫醚類輔抗氧劑與HALS類光穩(wěn)定劑不同時(shí)使用,因?yàn)榱蛎杨愖躺乃嵝猿煞忠种屏薍ALS的光穩(wěn)定作用。