塑料助剂专题

2012-01-28 00:47
中国塑料 2012年5期
关键词:抗氧剂润滑剂热稳定性

塑料助剂专题

编者按:近年来,随着我国经济的高速发展,国内对塑料制品的需求不断上升,进而促进了我国合成树脂和塑料加工工业的较快发展。与之相适应,我国塑料助剂行业也得到了迅猛发展,并取得了辉煌的成绩。塑料助剂生产企业不仅数量在不断增多,而且生产规模也在不断扩大。我国塑料助剂企业在生产技术、质量和产品结构方面都有了较大的提高,但仍有一些不足。本期推出塑料助剂专题,对塑料助剂生产及应用过程中遇到的问题进行整理,供读者参考。我刊今后将不定期将“中塑互联,http://bbs.ourplas.cn”上优秀的帖子整理刊发,敬请读者关注。

1 PVC

问:我们生产硬质聚氯乙烯(PVC)型材时发现一个问题:在-10℃以下很脆,只加10份碳酸钙也会出现这样的现象。请问这是什么原因?有什么解决办法?是否要添加一些耐寒剂?我们尝试了MBS和CPE,都会有这个问题。

答:PVC型材低温性脆,主要原因是韧性差,提供以下方案供参考:

(1)对于硬质型材低温性脆的问题,配方是很重要的,但工艺也是非常重要的,应从配方、工艺(混料过程控制)、模具等几个方面考虑。配方上从稳定剂和抗冲改性剂组合等方面着手,稳定剂选择不合理经常会造成加工没问题但性能不合格的问题;增塑剂少量添加不会有太大的贡献;抗冲击助剂方面要选对型号,且添加量不能过少,这样基本都可以满足低温下抗冲击性能的要求,CPE添加量为9份左右即可,其他类型的基本不用考虑。工艺设置方面,考虑是否是生产线出现温度过低的问题;模具方面应从断面和结构两方面入手,看是否有不合理之处;

(2)添加耐低温增塑剂会有作用;耐寒剂都是有增塑效果的,但对硬质型材的其他性能可能会有影响;

(3)可以尝试添加一些质量较好的耐低温抗冲击改性剂,但是成本会上升。如PVC用弹性改性剂P83,其与PVC具有极好的相容性,用于软质PVC中,可全面提高PVC耐寒、耐油、耐磨性能,降低增塑剂的迁移;用于硬质PVC中,可增韧、提高冲击性能;

(4)还可以添加一些偶联剂、低温增韧剂来提高产品的冲击性能和韧性。ACM在提高低温韧性方面也有很好的效果。

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问:请问PVC润滑剂单甘酯和硬脂酸在使用方面有什么区别?

答:单甘酯是内润滑剂,硬脂酸是外润滑剂,加单甘酯时使熔体流动性好,PVC会很光亮。硬脂酸量多了会析出,而单甘酯相对于硬脂酸则不容易析出,制品透明性较好,但用作外润滑剂和脱模时作用比硬脂酸差。

单甘酯润滑剂要看其单甘酯含量,目前市场上的多数在40%左右,其余为二甘酯和三甘酯,单、二、三甘酯的内外润滑作用不一样,99%的单甘酯充分显示出内润滑作用。此外,单甘酯也广泛用于其他塑料中。

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问:我们生产的PVC电缆料加氯化石蜡的配方比不加氯化石蜡的配方热稳定时间缩短了1/2,请问是什么原因?氯化石蜡对热稳定的影响为什么这么大?

答:提供以下方案供参考:

(1)氯化石蜡对热稳定时间有一定的影响,特别是对刚果红时间有影响,如果做非标料时少量添加一些降低成本还是可以接受的,如果添加量大,热稳定时间肯定要降低1/2,尤其是短链的氯化石蜡的影响更大;

(2)氯化石蜡的酸值和热分解温度这两个指标决定其对热稳定性的影响,氯化石蜡的热分解温度比PVC低,所以会首先释放氯化氢诱导PVC热分解,使热稳定性变差;

(3)配方中如果加了氯化石蜡,则热稳定剂的添加量要适当增加;热稳定剂主要是控制氯元素和H原子结合生产氯化氢气体,从而引起热降解,氯的含量越高,热稳定性越差,如CPVC的热稳定性要比普通的PVC差,而氯含量高的CPE热稳定性也要比氯含量低的差。增塑剂加氯化石蜡时,也会增加配方体系里氯的含量,其热稳定性自然变差,如果氯化石蜡的质量本来就不好,有引起热分解的一些物质,如氯化氢等,那么热稳定性可能会更差。

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2 PC/ABS

问:有什么助剂可以提高聚碳酸酯/丙烯腈 -丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)的耐温性能?我们的产品的耐温一般在100℃左右,想提高到110℃以上,有什么助剂可以达到吗?

答:提供以下方案供参考:

(1)降低ABS用量,提高PC的含量,同时选用SMA做相容剂;

(2)大部分助剂提高耐温性的作用不大,曾有人提出加PTFE、PEI、CaCO3,都不是很好的办法,还会引起副作用,可以从PC和ABS,尤其ABS选材上想办法,市场上已经有了耐高温级别的ABS,可以用此级别的ABS来试试;

(3)通过抗氧剂也可以解决,不过要选择合适的抗氧剂。所谓的耐高温级别的ABS就是在ABS中已经添加了抗氧剂。可以用主抗氧剂和辅助抗氧剂复配。用于PC/ABS的主抗氧剂有抗氧剂1076、245等,245的抗氧化、耐温效果比1076要好一些;辅助抗氧剂也有很多选择。

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问:润滑剂分为内润滑和外润滑,在PC和PC/ABS中加入哪种好?对其改善产品的流动性和在熔接线方面有没有帮助?

答:提供以下方案供参考:

(1)润滑剂的选择主要是看想要改善哪方面的性能,如果想要增加混合料的流动性就要使用内润滑剂;

(2)外润滑剂可以考虑硅油,或者氟系助剂PPA,但PPA的价格高,而且要用PC或ABS专用牌号。如果随意使用,加工温度太高时会使很多牌号的PPA高温分解造成部分失效;

(3)一般用PETS的比较多,也有用改性硅酮的。PETS能改善产品的脱模性能,在改善流动性能方面效果也较好;硅酮属于内润滑剂,在改善熔体流动速率方面的效果很好,但是对产品的物理性能有影响;

(4)AMS树脂应该也可以改善产品的流动性;

(5)用黏度低一些的PC,再加些润滑剂应该可以达到要求;

(6)也可以用EBS,但对于聚乙烯蜡,要慎重使用,如果有析出,会造成很大损失。

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3 其他

问:挤出填充母粒时,载体为线形聚乙烯,出料口有大量气泡产生,吸真空处有大量料冒出,模头降温至100~110℃仍然如此。曾怀疑是聚乙烯蜡的原因,但换了4家聚乙烯蜡都是如此。熔点分别为100、105、110℃的聚乙烯蜡均已试过,但还是如此。请问这种现象是什么原因造成的?

答:提供以下方案供参考:

(1)有挥发物溢出,挥发物是水分的可能性较大。可能是填料受潮了,或者填料本身水分太高,如果湿气较大时,仓库要注意通风干燥;

(2)润滑剂太多,导致塑化不好;

(3)做填充母粒一般用的都是聚乙烯蜡,聚乙烯蜡的熔点相差几度时应该不会有太大的影响,可能是配方中其他助剂导致的,如抗氧剂等;

(4)材料在机筒内停留时间过长,有一定的降解,不排除料温高和机筒或螺杆磨损,建议检查机筒和螺杆,尝试将加工温度整体下降20~30℃试试;

(5)可能是碳酸钙没分散好,堵了滤网。

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问:我们生产的软质透明产品用的是有机锡稳定剂,可换了钙锌稳定剂后,生产2~3h就会出现糊料的问题,换了好几个厂家的钙锌,都是这样,调整过润滑体系,请问这是什么原因?

答:提供以下方案供参考:

(1)有机锡稳定剂不含润滑剂,而钙锌稳定剂一般会复配一些润滑剂,所以有可能是润滑剂过量引起的,应对具体配方进行调整;

(2)有机锡稳定剂本身质量问题。有些厂家的用于透明制品的钙锌稳定剂产品确实不成熟,但也有应用得比较好的,一般添加2~3份应该没有问题;

(3)判断是否是锌烧。如果是锌烧,产品仍存在一定的韧性,如果韧性很差,则肯定是分解了;

(4)最好复配一些锡。国内生产的用于透明制品的钙锌稳定剂质量好一些的是复配了有机锡,质量差一些的是复配了有机锑。

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