众所周知, 塑料再生料不同于新料, 往往会存在更多方面的缺陷, 比如加工性能, 力学性能, 外观色泽, 耐老化性能等等, 致使影响塑料再生料的应用. 为了尽可能减小再生料的缺陷影响, 常常需要添加塑料助剂来改善.
1, 塑料助剂的作用
塑料助剂可有效改善再生料的工艺加工性能, 提高生产效率;并可以改善再生料制品的物理机械性能和使用性能, 提高其使用价值和工作寿命, 达到再生料高值化的目的.
塑料助剂类别很多, 起到的作用也不同, 可参照下表加以了解:
2, 对助剂的要求
因为塑料的加工中及制品使用时受影响因素很多, 因此对选用助剂的要求也会很高, 主要有以下几点:
① 应与被添加的合成树脂有较好的相容性, 能长期稳定, 均匀的分散在树脂中;
② 协同效应. 要尽量使用相互间能促进功能发挥的塑料助剂;
③ 耐久性好. 不渗析, 不会发, 不迁移或被水及液体物质萃取;
④ 适合制品的使用要求;
⑤ 对加工条件的适应性要好;
⑥ 分散性好, 能在加工成型的过程中容易分散均匀.
以上几点可以满足大多数再生料对助剂的要求, 塑料助剂能达到这几点就会发挥出高效作用, 使再生塑料性能得到最大改善.
3, 常用几种塑料助剂
1. 特性添加剂
此类助剂主要功能是赋予塑料制品某种特性, 如物理机械性能, 柔韧性, 阻燃性等.
①增塑剂
增塑剂能够降低塑料的熔融温度, 粘度和硬度, 增加塑料流动性和制品的柔软性及耐寒性, 从而改善塑料的加工性能和使用性能.
增塑剂主要用于PVC, 纤维素衍生物, 合成橡胶及尼龙等塑料中, 并不是所有塑料都需要增塑剂, 其中约80%的增塑剂用于PVC中.
②填充剂
就是向塑料中加入一种惰性材料, 目的是增加质量, 降低成本等. 填充剂还可以改善塑料的加工性能及某些使用性能, 如提高强度, 耐热性和耐腐蚀性等.
填充剂一般为粉末状物质, 主要品种为碳酸钙, 滑石粉, 高岭土, 硅灰石, 云母和木粉等, 常用于PVC, 聚烯烃和ABS树脂中.
③增强剂
增强剂能显著提高再生料制品的强度, 绝大多数是高强度, 纤维状的惰性物质, 如玻璃纤维, 碳纤维, 石棉等, 玻纤的用量最大.
增强剂现已广泛用于PVC, PP, PE和尼龙等塑料中.
④着色剂和荧光增白剂
着色剂主要是赋予塑料颜色, 使制品变得更美观. 荧光增白剂可以有效改善再生塑料制品的外观性能, 并可与着色剂搭配使用, 使制品颜色更靓丽.
⑤阻燃剂
阻燃剂是一种能够阻止或延缓塑料燃烧的添加剂. 主要分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两大类. 添加型阻燃剂通常以添加的方式配合到基础树脂中, 它们与树脂之间仅仅是简单的物理混合;反应型阻燃剂一般为分子内包含阻燃元素和反应性基团的单体, 如卤代酸酐, 卤代双酚和含磷多元醇等, 由于具有反应性, 可以化学键合到树脂的分子链上, 成为塑料树脂的一部分, 多数反应型阻燃剂结构还是合成添加型阻燃剂的单体.
⑥冲击改性剂
可提高塑料冲击强度的添加剂称为冲击改性剂. 一般为一些弹性体和韧性好的塑料, 主要用于PVC, PS, PP及一些工程塑料中.
⑦发泡剂
发泡剂即能产生气体, 使塑料制品产生泡孔或空隙的物质, 分为物理发泡剂和化学发泡剂. 物理发泡剂一般依靠自身物理状态的变化释放气体, 多为挥发性的液体物质, 氟氯烃(如氟里昂), 低烷烃(如戊烷)和压缩气体是物理发泡剂的代表. 化学发泡剂则是基于化学分解释放出来的气体进行发泡的, 常用的多是肼的衍生物, 其中最主要的是偶氮二甲酰胺, 可用于PVC, PE, PS, PP, ABS等塑料中.
2. 稳定剂
稳定剂的主要功能是延缓或停止塑料在物理(加热, 光)和化学(氧, 微生物)因素作用下的降解. 主要有热稳定剂, 光稳定剂和抗氧剂等.
①热稳定剂
热稳定剂能延缓或避免由于热作用引起的塑料破坏和进一步降解. 通常不加以说明, 热稳定剂专指聚氯乙烯及氯乙烯共聚物加工所使用的稳定剂. 聚氯乙烯及氯乙烯共聚物属热敏性树脂, 它们在受热加工时极易释放氯化氢, 进而引发热老化降解反应. 工业上广泛应用的热稳定剂品种大致包括盐基性铅盐类, 金属皂类, 有机锡类, 有机锑类等主稳定剂和环氧化合物类, 亚磷酸酯类, 多元醇类, 个二酮类等有机辅助稳定剂.
②光稳定剂
光稳定剂主要是抑制或减弱塑料光降解, 提高塑料制品耐候性. 太阳光中的紫外线对塑料的破坏作用最大, 此外高聚物中的杂质或发色团也能促使聚合物光氧化降解.
光稳定剂主要用于聚烯烃, 其次用于橡胶改性的PS, PVC, PU等.
③抗氧化剂
抗氧化剂能够延缓或抑制塑料的氧化降解. 抗氧剂是塑料稳定化助剂最主要的类型, 几乎所有的聚合物树脂都涉及到抗氧剂的应用.
一般分为主抗氧化剂和辅助抗氧化剂. 主抗氧剂以捕获聚合物过氧自由基为主要功能;辅助抗氧剂具有分解聚合物过氧化合物的作用, 也称 '过氧化物分解剂' .
3. 加工添加剂
加工添加剂可使塑料再生料加工时易于成型或提高成型效率, 主要有脱模剂, 润滑剂等.
①润滑剂
润滑剂能够降低塑料熔体黏度或熔体与加工设备之间摩擦系数, 可分为内润滑剂和外润滑剂两类. 内润滑剂可以通过降低聚合物分子间的摩擦, 降低成型加工中高聚物的粘度并减少能量消耗;外润滑剂的作用是减少高聚物与加工设备之间的摩擦或粘附, 通常外润滑剂与高聚物不相容.
②脱模剂
类似于一种外润滑剂, 在制品与模具之间形成一薄层高效隔离剂, 使制品能自行脱出模具.
4, 塑料助剂的发展前景
随着塑料制品工业的发展, 塑料助剂作为通用塑料工程化, 工程塑料高性能化不可或缺的成分以及合成树脂改性实现功能化的关键, 塑料助剂产业也正向规模化, 集约化方向发展. 塑料加工助剂的应用领域将不断拓宽, 产品品种也会向着高效, 多功能, 复合型和专用型发展. 高性能的绿色, 环保, 无毒, 高效塑料助剂的研发和生产将成为未来我国塑料助剂行业发展的主攻方向.