Plasttillsatser är föreningar som måste tillsättas under formningsprocessen av polymerer (syntetiska hartser) för att förbättra deras bearbetningsprestanda eller för att förbättra hartsens egna egenskaper. Till exempel används mjukgörare för att sänka formningstemperaturen för polyvinylkloridharts och göra produkten mjukare; Ett annat exempel, för att framställa skumplast med låg vikt, vibrationsbeständighet, värmeisolering och ljudisolering, ska skummedel tillsättas; Vissa plaster har en termisk sönderdelningstemperatur mycket nära formningsbearbetningstemperaturen och kan inte formas utan tillsats av värmestabilisatorer. Därför spelar plasttillsatser en särskilt viktig roll vid formning och bearbetning av plast.
1. Mjukgörare
Vissa plaster med höga glastemperaturer kräver tillsats av en viss mängd mjukgörare för att framställa mjuka produkter vid rumstemperatur och förbättra deras smältflytningsegenskaper under bearbetningen. Dessa oljiga mjukgörare med liten molekylvikt har god kompatibilitet med höga polymerer. De är fördelade mellan polymerkedjor, vilket minskar de intermolekylära krafterna mellan dem, vilket gör det lätt för molekylkedjorna att röra sig under viss temperatur och tryck, vilket uppnår syftet med bearbetning och formning. Därför har mjukgörare effekten att reducera glasövergångstemperaturen och den lägsta formningstemperaturen för plaster. Minskningen i glasövergångstemperatur är vanligtvis proportionell mot volymfraktionen av mjukgörare.
Mjukgörare kan delas in i två kategorier: primärt mjukgörare och sekundärt mjukgörare. Egenskaperna för primärt mjukgörare är god kompatibilitet med hartser, hög mjukningseffektivitet, migrationsmotstånd, låg flyktighet, låg oljeextraktion (vatten) och flexibilitet vid låg temperatur. Det sekundära mjukningsmedlets löslighet är dålig, används huvudsakligen tillsammans med huvudmjukningsmedlet för att minska kostnaderna, så det är också känt som en tillsats.
2. Antioxidanter och ljusstabilisatorer
Vi vet alla att plastprodukter genomgår åldringsfenomen som blekning, sprödhet och sprickbildning under inverkan av ljus, värme och syre under bearbetning, lagring och användning. För att fördröja och förhindra uppkomsten av åldrande måste stabilisatorer tillsättas. Används främst för att förhindra termisk åldrande, det kallas en värmestabilisator; Används främst för att förhindra oxidativt åldrande, det kallas antioxidant; De används främst för att förhindra fotoåldring, de kallas ljusstabilisatorer, gemensamt kallade stabilisatorer. Den bäst presterande plaststabilisatorn idag är metyltennvärmestabilisator (förkortad 181), som är mycket effektiv för valsning, extrudering, formsprutning och formblåsning av styv polyeten (PVC). På grund av sin höga säkerhet används den särskilt för livsmedelsförpackningar och högupplösta hårda polyetenprodukter. Samtidigt används det också i stor utsträckning i plastdörrar och fönster, vattenrör och dekorativa material för att ersätta andra mycket giftiga plastvärmestabilisatorer. Det har använts i stor utsträckning i USA, Europa och Japan. Under de senaste åren har 181 metyltennvärmestabilisatorer använts i stor utsträckning i Kina.
3. Flamskyddsmedel
Tillsatserna som bromsar förbränningsprestandan hos plast kallas flamskyddsmedel, som kan delas in i fyra typer enligt olika flamskyddsmekanismer:
I kombination med nedbrytningsprodukter av plast bildas en flamkvävande gas, såsom reaktionen mellan antimontrioxid och väteklorid som frigörs vid nedbrytningen av PVC, vilket ger antimontriklorid med flamsläckande effekt.
Absorberar värmen som genereras under förbränning för att kyla plast och sakta ner förbränningshastigheten, såsom aluminiumhydroxid, som är den vanligaste typen av flamskyddsmedel: den fungerar som ett fyllmedel, rökdämpande och flamskyddsmedel. Samtidigt är det billigt och har liten inverkan på polymeregenskaperna, så dess tillväxthastighet vid applicering är anmärkningsvärd.
Tillhandahåll en beläggning som är isolerad från syre, såsom fosfatestrar. Huvudprodukterna inkluderar trifenylfosfat, som faktiskt är ett mjukgörare med flamskyddande egenskaper.
Det kan generera fria radikaler som förhindrar förbränningsreaktioner, som kan reagera med plast för att producera produkter med dålig förbränningsprestanda.
4. Värmestabilisator
Huvudfunktionen för en värmestabilisator är att förhindra eller lindra sönderdelningen av polyvinylkloridharts under högtemperatur-mjukningsbearbetning, såväl som de kemiska förändringar som orsakas av ljus och syre i miljön under användningen av produkten efter gjutning, och därigenom förändras produktens prestanda och förkortar dess livslängd. Värmestabilisatorer hämmar eller förhindrar hartsnedbrytning, förlänger produktens livslängd och har en viss antioxidanteffekt genom att absorbera och neutralisera HCl, förskjuta instabila allylkloridatomer i PVC-molekyler, genomgå additionsreaktioner med polyenstrukturer, fånga upp fria radikaler etc. för att förhindra plast. produkter från nedbrytning och missfärgning. Dessutom kan värmestabilisatorer också absorbera ultraviolett strålning eller skydda hartset från skador orsakade av ultraviolett strålning. När de tillsätts till blandningar som huvudsakligen består av PVC-harts, bör de inte genomgå kemiska reaktioner med andra tillsatser och bör inte påverka produktens prestanda. Dessa verkningsmekanismer säkerställer tillsammans den viktiga rollen för värmestabilisatorer i plastbearbetning, särskilt vid bearbetning och applicering av PVC-harts
5. Effektmodifierare
Huvudfunktionen hos slagmodifierare är att förbättra sprödheten vid låg temperatur hos polymermaterial och ge dem högre seghet. Dessa kemikalier spelar en viktig roll inom teknikområdet och används i stor utsträckning i olika plastprodukter, såsom PP-plaster, PVC-hartser, etc. Specifikt för PVC-material kan slagmodifierare öka hårdheten och slaghållfastheten hos PVC och därigenom förbättra materialets seghet, styrka och slitstyrka och förbättrar produktens livslängd och prestandastabilitet. Acrylic Impact Modifier (AIM) är till exempel en högkvalitativ och miljövänlig plastmodifierare som främst används för hårda PVC-produkter, såsom rör och rördelar, dörrar och fönster av plaststål, paneler, behållare etc. AIM sprider partiklar i PVC:n kontinuerlig fasmatris, absorberar slagenergi när den utsätts för yttre krafter, förhindrar vidare utveckling av sprickor och förbättrar därmed materialets slaghållfasthet. Dessutom kan slagmodifierare även ge PVC-produkter god bearbetningsförmåga och väderbeständighet, vilket gör dem särskilt lämpliga för utomhusprodukter
6. Skummedel
Skummedel är en slags organisk förening som sönderdelas och frigör gaser vid uppvärmning. Dessa gaser kommer att stanna kvar i plastsubstratet och bli skumplast med många fina skumstrukturer.
Som ett bra skummedel bör det ha följande villkor: frigör gas på kort tid, justerbar utsläppshastighet, inerta gaser som CO ₂ och N ₂ som frigörs vid sönderdelning, lätt dispergering och sönderdelning i plast, lämplig sönderdelningstemperatur, låg värmealstring under sönderdelning, irreversibel sönderdelningsreaktion, giftfritt skummedel etc. Det mest använda skummedlet är azodikarbonamid.
7. Kopplingsmedel
Kopplingsmedel avser en typ av substans som kan förbättra gränsytegenskaperna mellan fyllmedel och polymermaterial. Det finns vanligtvis två funktionella grupper i den molekylära strukturen av kopplingsmedel: en kan genomgå kemiska reaktioner med polymermatrisen eller har god kompatibilitet; En annan typ kan bilda kemiska bindningar med oorganiska fyllmedel. Tycka om; Silankopplingsmedel, med den allmänna formeln RSiX3 (R är en aktiv funktionell grupp som har affinitet och reaktivitet med polymermolekyler, såsom vinyl-, kloropropyl-, epoxi-, metakryloyl-, amino- och tiolgrupper; X är en alkoxigrupp som kan hydrolysera, såsom metoxi, etoxi, etc.). Efter behandling med ett kopplingsmedel kan ytan på förstärkningsmedlet eller fyllmedlet modifieras kemiskt, vilket bildar en bryggbindning mellan den dispergerade oorganiska fasen och den kontinuerliga polymeren, och blir ett kompositmaterial som förstärker effekten av förstärkningsmedlet eller fyllmedlet. Organosilan är det mest använda kopplingsmedlet, medan organiskt titanat är ett mer effektivt kopplingsmedel.
8. Tvärbindningsmedel
Tvärbindningsmedel används huvudsakligen i polymermaterial (gummi och härdplaster). Eftersom polymermaterialens molekylära struktur är linjär, utan tvärbindning, är deras styrka låg, de är lätta att bryta och de har ingen elasticitet. Tvärbindningsmedels roll är att skapa kemiska bindningar mellan linjära molekyler, förbinda dem för att bilda en nätverksstruktur, och därigenom förbättra styrkan och elasticiteten hos gummi. Tvärbindningsmedlet som används i gummi är huvudsakligen svavel, och acceleratorer måste tillsättas. I allmänhet avser tvärbindningsmedel organiska peroxider, såsom diisopropylbensenperoxid, som kan användas som tvärbindningsmedel för polyeten.
9. Armeringsmaterial och fyllmedel
I många plaster står förstärkningsmaterial och fyllmedel för en betydande andel, särskilt armeringsplaster och kalciumplastmaterial. Huvudsyftet är att förbättra styrkan och styvheten hos plastprodukter genom att tillsätta olika fibermaterial eller oorganiska ämnen. De mest använda förstärkningsmaterialen inkluderar glasfiber, asbest, kvarts, kimrök, silikater, kalciumkarbonat, metalloxider, etc.
10. Smörjmedel
Under varmbearbetning av polymerer tillsätts ofta en liten mängd smörjmedel för att underlätta urformningen. Smörjmedel kan delas in i två typer: externa smörjmedel och interna smörjmedel. Huvudfunktionen hos externa smörjmedel är att underlätta det jämna flödet av polymersmälta bort från den heta metallytan på processutrustning. Kompatibiliteten mellan externa smörjmedel och polymerer är dålig, och endast ett tunt smörjmedelsskikt bildas vid gränsytan mellan polymerer och metaller. Interna smörjmedel har god kompatibilitet med polymerer, vilket kan minska kohesionen mellan polymermolekyler och därigenom underlätta polymerflödet och reducera temperaturstegring orsakad av intern friktionsvärme. De vanligaste externa smörjmedlen är stearinsyra och dess metallsalter, medan interna smörjmedel är lågmolekylär polyeten, etc.
11. Släppmedel
Släppmedel är ett funktionellt ämne som ligger mellan formen och den färdiga produkten. Släppmedel har kemisk beständighet och löses inte upp när de kommer i kontakt med de kemiska komponenterna i olika hartser, särskilt styren och aminer. Släppmedel har också värmebeständighet och spänningsbeständighet och bryts inte ned eller slits lätt; Släppmedlet fäster vid formen utan att överföras till de bearbetade delarna och hindrar inte målning eller andra sekundära bearbetningsoperationer. På grund av den snabba utvecklingen av formsprutning, extrudering, valsning, formpressning, laminering och andra processer har mängden släppmedel som används också ökat avsevärt.
12.Färgmedel
Färgämnen är kemiska ämnen som är olösliga i vanliga lösningsmedel, så för att uppnå idealisk färgprestanda är det nödvändigt att använda mekaniska metoder för att jämnt sprida pigment i plast. Oorganiska pigment har utmärkt termisk och fotostabilitet, lågt pris, men relativt dålig färgförmåga och hög relativ densitet; Organiska pigment har hög färgkraft, ljusa färger, fullständig kromatografi och låg relativ densitet. Emellertid inkluderar deras nackdelar lägre värmebeständighet, väderbeständighet och täckkraft jämfört med oorganiska pigment. Färgämnen inkluderar huvudsakligen färgförråd och fluorescerande blekningsmedel.
13. Color master batch
Masterbatch är ett aggregat som tillverkas genom att en superkonstant mängd pigment eller färg likformigt fästs på ett harts. Dess grundläggande komponenter inkluderar pigment eller färgämnen, bärare, dispergeringsmedel och tillsatser; Det har följande fördelar: det bidrar till att bibehålla pigmentens kemiska stabilitet och färgstabilitet, förbättrar pigmentens dispergerbarhet, enkel användning, enkel färgomvandling, ren miljö, sparar tid och råmaterial.
14. Antistatiskt medel
Antistatiska medel spelar en roll för att eliminera eller minska statisk elektricitet som genereras på ytan av plastprodukter. De flesta antistatiska medel är elektrolyter, som har begränsad kompatibilitet med syntetiska hartser. Detta gör att de kan migrera till plastytan, vilket uppnår effekterna av fuktabsorption och eliminerar statisk elektricitet.
15. Antibakteriella medel
Med den kontinuerliga förbättringen av människors säkerhetsmedvetenhet börjar fler och fler människor köpa antibakteriella plastprodukter. Antibakteriella medel används i antibakteriella plaster. Antimikrobiella medel avser kemiska ämnen som kan hålla tillväxten eller reproduktionen av vissa mikroorganismer (bakterier, svampar, jäst, alger, virus etc.) under nödvändiga nivåer under en viss tid. Antimikrobiella medel är ämnen med antibakteriella och bakteriedödande egenskaper.
16. Skumdämpare
Plastdämpare, även känd som plasttorkmedel, plastdämpande masterbatch, vissa plastråvaror eller återvunnen plast innehåller ofta spår av fukt. Om det inte elimineras kommer bubblor eller vattenmärken att bildas på ytan av de bearbetade produkterna, vilket kommer att påverka produkternas prestanda och utseende. Den traditionella processen att använda elektriska torkmaskiner för att eliminera fukt kräver tidig torkning av råmaterial, vilket orsakar olägenheter i produktionen, förlänger produktbehandlingstiden, leder till låg produktionseffektivitet, förbrukar el, försämrar bearbetningsmiljön och ökar produktionskostnaderna. Plastdämpare är en ny typ av funktionell masterbatch som utvecklats speciellt för att lösa problemet med vattenbubblor i plastprodukter tillverkade av PE, PP, ABS, PS och nylon under bearbetning. Denna masterbatch kan formas och bearbetas genom att tillsätta en liten mängd och helt enkelt blanda den innan plastformning, utan att gå igenom en torkningsprocess. Det har fördelarna med enkel användning, förbättrad produktionseffektivitet och minskad energiförbrukning.
Plastillsatsindustrin i vårt land har utvecklats med utvecklingen av PVC-industrin. Andelen tillsatser i plastmaterial är relativt liten, men det har en betydande inverkan på kvaliteten på plastprodukter. Högpresterande gröna, miljövänliga, giftfria och effektiva plasttillsatser kommer att bli huvudriktningen för utvecklingen av Kinas plasttillsatsindustri i framtiden