读书笔记塑料配方问答.doc
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1、塑料配方设计问答(读书笔记)1、钛酸酯的用量是以填料的百分数来计算的,最佳用量应根据填料的性质和产品的用途通过实验拟定,一般情况下,建议使用量为0.5%3%。2、铝酸酯一般用量为0.250.5份,可与 三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用,起协同稳定作用,对PVC尚有一定润滑作用,制品表面光洁度有所提高。铝酸酯偶联剂价格低廉,可以减少配方成本,亦可以用于PE、PP、PU、PS等配方中。3、MBS改性PVC时其用量通常维持在10%15%。且MBS改性PVC一般为透明制品。4、ABS对PVC可以明显增强冲击强度,而对拉伸强度下降很小,有些品种兼有加工助剂的功能,一般用量515份。ABS由于组成及相对分
2、子量的不同,往往改性效果也不尽相同。5、ABS和MBS都是PVC的有效冲击改性剂,其重要区别在于前者重要用于挤出 管材、型材和压延以及吹塑瓶,应予注意的是此类改性聚合物由于组分中都尚有丁二烯的不饱和双键结构,因此与PVC共混的耐候性均较差,在配方中应加光稳定剂。两者毒性都很小,可用于与食品接触的场合。6、CPE一般含氯量为20%50%,含氯量大于25%是具有不燃性。CPE改性PVC,最大特点就是耐候性好,一般认为含氯量36%的品种,在硬质PVC中的改型效果最佳,可以获得良好的加工性 、分散性和耐冲击性。含氯量,在25%一下的品种与PVCD 相容性不好,CPE的重要缺陷是其制品的透明性差,拉伸强
3、度低,制品表面光泽不如纯PVC制品。此外,CPE 粒料孔隙高于PVC,包夹气体多,加工过程中,需要特别注意排气,挤出成型时最佳使用排气挤出机。7、由于壳、核的组成,层数等的不同,有无数的品种,所以对硬质PVC制品,它是继MBS之后开发最成功的一种透明性(加工或冲击)改行剂。A、 冲击型ACR的改性作用 a、 提硬质PVC 材料的冲击强度 随着ACR加入量的增长,硬质PVC的冲击强度逐步上升,特别是510份范围内,冲击强度变化最快,而在10份时,基本达成峰值,此后在增长ACR添加量已经无明显效果。b、 随着共混料中ACR加入量增长,熔融塑化时间缩短。ACR有促进PVC树脂凝胶和塑化功效。加有AC
4、R的PVC比不加ACR的PVC有明显的挤出膨胀增长现象。ACR201一般用量为13份。8、EVA改性PVC的品种多为三元EVA共聚物,如乙烯-醋酸乙烯-氧化碳(E-VA-CO),两者共混相容性非常好,起高分子增塑剂的作用,有卓越的耐久性而应用于建材、汽车、靴鞋等工业。9、PVC与丁氰橡胶(NBR)有较好的相容性,但两者相容性极度地受到NBR中的丙烯氰(AN)的影响,当NBR中的AN含量为20%左右时,它与PVC共混物的冲击强度最高。10、PA和PP共混,相容剂加入增长,共混物力学性能提高,说明接枝共聚物在一定范围内加入量多,两界面产生的化学反映也相应多,PA与PP的相容性也越好,但是当接枝共聚
5、物超过6.25%时,性能反而下降。11、CPE(含氯量为36%)可作为PVC和PE共混物的相容剂,如PVC/PE/PP共混体系(30:28:42)中加入CPE15%25%,都能较好的共混结果。12、天然橡胶与PE共混体系中,由于存在着PE非结晶部分与非结晶天然橡胶界面互相渗透,力学性能较差,若加入6%的两者嵌段共聚物(NR-b-PE),两者相容性提高,界面张力减小是PE分散性尺寸减小。13、相容剂的用量在能充足饱和共混物整个界面的前提下,越少越好,常用量在20%以下。14、反映型相容剂多具有酸基型、环氧基型、异氰酸酯基型和乙烯基型等等,这类相容剂与共混的聚合物组分之间形成新的化学键,也称为化学
6、增容剂。特别合用于相容性很差并且带有易反映官能团的聚合物的共混。重要有羧酸化PE、羧酸化PP,羧酸化PS等,他们是为了促进非极性的聚合物(PE、PP、PS等)与极性聚合物聚酰胺(PA)的相容性而设计的。问题:反映性增容剂的反映类型,反映机理,具体反映内容?重要有马来酸酐接枝、丙烯酸接枝、磺化解决。15、塑料阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-0逐级递增: HB:UL94和CSA C22.2 No 0.17标准中最底的阻燃等级。规定对于3到13 毫米厚的样品,燃烧速度小于40毫米每分钟;小于3毫米厚的样品,燃烧速度小于70毫米每分钟;或者在100毫米的标志前熄灭。 V-2:对样品进行两次10秒的
7、燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。 V-1:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。 V-0:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下16、配色注意一些常规的注意事项:一、PS着色配方 PS是无色透明塑料,它的着色,重要是充足运用其优良的着色性能,制得各种色彩美丽的制件,应着着重考虑着色剂的鲜明性、透明性和耐热性。由于一般颜色在PS中部长生迁移,固着色剂选择范围很广。二、PVC着色配方 影响PVC着色的有以下几个因素,一方面是PVC受热分解释放出HCL,所以配方中应加入热稳定剂。另一方面,为了减少成本常加入填充剂,这
8、些添加剂的种类及加入量对颜色的变化有很大影响;再次是软、硬制品,特别前者加入增塑剂,也会使颜色有很大的变化,对此应予以充足的了解和重视。17、功能母料的偶联层各种助剂加入量比较小,一般为0.5%3%.分散层的分散剂加入量一般为5%。18、功能母料的对增混层的重要规定是:一、增混层同母料核和主体树脂都要有良好的亲和性,这就规定增混层与主体树脂结构相同或相近,如以LDPE、HDPE、PP为主体树脂,增混层可选用LDPE、LLDPE、HDPE、PP、CPE、EVA等树脂。抱负的载体树脂与主体树脂有良好的相容性,这样可使母料添加于任何树脂中,这类母料也称为通用母料或万能母料。通用母料常用悬着几种不同结
9、构的载体构成的复合载体,以使其与所有树脂都有相容性。二、规定增混层不影响主体树脂的性能,特别是两者不同时更要注意。三、载体树脂应具有较高的流动性,其相对分子量要略低于主体树脂,一般MI选择为2050g/10min范围内的载体树脂作增混层。四、载体树脂的熔点要低于主体树脂的熔点,以便母料与主体树脂更好的分散、熔融。增混层常选用的载体树脂为APP、LDPE、LLDPE、HDPE、PP、PS、HIPS、PVC、CPE、EVA等,此外尚有一些极性聚合物,如无水马来酸酐接枝PE、PP和羧酸化PP及氯磺化PE等。增混层基本上是母料的必选用层,其加入量为母料核的15%50%,加入量过多,会影响主题树脂的性能
10、。19、使用钛酸酯偶联剂有一些局限性:一、成本较高二、钛酸酯由于自身氧化作用或与聚烯烃中某些抗氧剂作用,易形成颜色较深的化合物,影响碳酸钙的白度,制成母料发灰。三、用钛酸酯偶联剂解决的碳酸钙,在存放过程中或加工过程,钛酸酯分子的亲油端易发生水解或醇解而失去作用。钛酸酯的最佳用量根据填料的性质和产品的用途通过实验来决定,一般情况下,建议使用量为填料的0.5%-3%。20、铝酸酯偶联剂 能提高各种填料、颜料发分散性几颜料的鲜明度,起自身色泽较浅,可增长填料如碳酸钙的有机皮膜。热稳定性优于钛酸酯,它可在填料表面起化学作用,并可在界面产生粘合和交联作用。钛酸酯偶联剂用量一般为填料的0.5%2.5%,对
11、碳黑、氧化铝等,高比表面积或高活性表面的填料,用量可增至1.5%2.5%。铝酸酯偶联剂可与钛酸酯偶联剂并用,从而产生协同效用,提高使用性能,减少成本。21、母料核的在母料中的量一般在20%以上。22、分散剂 其功能是将填料与载体树枝有很好的相容性,并且熔点和熔体黏度应低于载体树脂。常见的分散剂有硬脂酸及其盐类、芥酸酰胺、固体石蜡、液体石蜡、聚乙烯蜡(地相对分子量聚乙烯)、氧化PE、-甲基苯乙烯等。分散剂的熔点较低,当温度上升时能迅速熔融,并包覆在通过偶联剂、交联剂解决过的无机填料表面。使母料表面张力更与主体树脂接近,因而大大改善无机填料的分散性,并能使复合材料的黏度下降,流动性提高,一般用量约
12、在5%。23、载体树脂 填充母料在主体树脂中能否均匀分散,关键是载体树脂的选择,无规聚丙烯软点较低,对碳酸钙等颗粒的包覆效果好,填充母料的熔体流动速率很高,母料在主体树脂中的分散很好,但对制品的力学性能影响较大,达不到制品的更好需求。由于填充母料重要用于聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃塑料制品加工,因而可供选择的载体树脂重要有LDPE、PS、EVA、CPE等,但HDPE、PP、PS单独用作载体树脂生产的填充母料,料条较脆,不易切粒(粒子易碎),LLDPE熔体流动速率低,所制母料不易分散。24、选用载体树脂应注意以下几点:一、载体树脂应选用与主体树脂相同或结构相似的,以利于主体树脂相容性,但又不影响制品的
13、力学性能。二、载体树脂应有较高的流动速率,其MI值应当高于主体树脂的MI值。三、载体树脂最佳有与填料或分散剂互相作用的结构因素,以利于提高他们之间的结合。配方设计中,载体树脂用量一般为15%30%,为减少成本也有用到10%以下的。(例如填充母料)25、润滑剂: 母料中常用的润滑剂也兼有分散剂的作用,加入润滑剂可以改善母料的加工性。在母料中选用什么样的润滑剂,重要看所使用的偶联剂。例如:假如用钛酸酯偶联剂不宜选用硬脂酸为润滑剂,由于钛酸酯偶联剂与氢离子发生作用而减少偶联效率,这也是钛酸钙在使用之前为什么要预先干燥的因素之一,可用金属皂;若选用铝酸酯偶联剂选用硬脂酸,由于他们之间可以产生很好的协同
14、效用。润滑剂用量一般为0.5%1%。26、不同偶联剂对碳酸钙的活化方法偶联剂活化方法配合使用润滑剂钛酸酯偶联剂若使用单烷氧基型,碳酸钙干燥后,含湿量应小于0.5%,偶联剂多为液体,可用稀释剂稀释,然后在7080度,也可以在100度的高速混合机与碳酸钙混合15分钟,最后加入硬脂酸钙硬脂酸钙铝酸酯偶联剂碳酸钙加入95110度的高速混合中,偶联剂分散次,每3分钟加一次,最后加硬脂酸,在搅拌45分钟硬脂酸复合型偶联剂碳酸钙加入95100度高速混合机中,一次加入复合偶联剂,混合15分钟,最后加入硬脂酸钙硬脂酸钙27、通用分散剂的品种、性能和用途。名称及牌号外观相对分子量相对密度熔点 色泽毒性性能及用途聚
15、乙烯蜡We片状或颗粒2023100000.9101110本白色无毒We型高分子蜡软化点高,熔融黏度低,熔体流动性好,与聚烯烃相容性好,常温下抗湿性、耐化学性, 介电性优良。是色母料生产中最常使用的分散剂,不仅分散性好,并且便宜,可用于PO、PVC色母料。塑料专用蜡(含氧化聚乙烯蜡和聚乙烯蜡成分片状或颗粒20231000096120白色无毒色母分散剂, 与PVC、PC、PS的相容性得到改善。聚丙烯蜡白色粉末4500-16000147159无毒熔体黏度小,润滑性,分散性好,可用于PP色母料硬脂酸颗粒或块状0.8470白色或微黄无毒色母料分散兼润滑性,分散性优越,并且较好的耐热性,耐候性,用量达树脂
16、1%时,影响制品透明性。硬脂酸钙粉末1.08150155白色无毒可作 色母料分散剂,兼具润滑性,脱模性,也是PVC的热稳定剂。硬脂酸锌粉末1.095118125白色无毒同上,干燥条件下 有火险性,粉尘与空气混合物有爆炸危险。硬脂酸镁粉末1.07130148红色无毒同 硬脂酸钙 硬脂酸酰胺粉末283.50.9698103白或浅黄色无毒可作色母料分散剂兼润滑剂、爽滑剂,抗静电剂,透明性好油酸酰胺粉末281.50.96879白色无毒同上芥酸酰胺粉末或片状3357585白色无毒同上EBS粉末 粒状5930.98130145白至浅黄色无毒同上28、表面增效剂 当颜料极性很低或无极时,如炭黑、酞青蓝、酞青
17、绿等,使用超分散剂进行分散解决时,因无锚固活性位,分散性的改善不明显,这时需要选用表面增效剂,以提高分散剂的分散效果。表面增效剂通常是一种带有极性基团的颜料衍生物,其分子结构与物化性能和待分散解决的颜料非常相似,因此能通过范德华力紧紧地吸附于颜料粒子的表面上,从而为超分散剂提供表面活性点,使超分散剂能很好地包覆在颜料粒子的表面上,改善颜料的分散性。29、色母料配方设计色母料的结构常有颜料核,分散层、载体层三层构成。由于塑料品种繁多,性能各异,加工条件和使用环境又有很大不同,所以对母料个组分的规定也不同,下面对几种常见色母料的配方设计加以介绍。A、 通用色母料 通用色母料又称万能色母料,他使用与
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