塑料助劑又叫塑料添加劑,是聚合物進行成型加工時為改善其加工性能或為改善樹脂本身性能所不足而必須添加的一些化合物。常見的塑料助劑有以下幾種,下面對其作用進行簡單的介紹。
1、增塑劑
(1)一些玻璃化溫度較高的塑料,為了制取室溫下的軟質制品和改善加工時的熔融流動性能,就需要加入一定量的增塑劑。這些小分子量的油狀的增塑劑與高聚物有良好的相溶性,它們分布在高分子鏈之間,降低了它們分子間的作用力,從而在一定溫度和壓力下容易使分子鏈運動,達到加工成型的目的。因此,增塑劑有降低塑料玻璃化溫度及最低成型溫度的作用。通常玻璃化溫度的降低值與增塑劑的體積分量成正比。
(2)增塑劑可分為主增塑劑和副增塑劑兩大類:主增塑劑的特點是與樹脂的相溶性好、塑化效率高、耐遷移、低揮發性、低的油(水)抽出性、低溫柔性。副增塑劑的相溶性較差,主要是與主增塑劑一道使用以降低成本,所以也稱增量劑。
2、穩定劑
我們都知道塑料制品在加工、貯存和使用過程中,在光、熱、氧的作用下,會發生褪色、脆化、裂開的老化現象。為延緩和阻止老化現象的發生,必須加入穩定劑。主要用來防止熱老化的,叫熱穩定劑;主要用來防止氧化老化的,叫做抗氧劑;主要用來防止光老化的,叫做光穩定劑,它們統稱為穩定劑。當今性能最優秀的塑料穩定劑是甲基錫熱穩定劑(簡稱181),對硬質聚乙烯(PVC)的壓延,擠塑,注塑和吹塑成型都非常有效。又由于它安全性高,所以特別用于食品包裝和高清晰度的硬質聚乙烯制品,同時,它也被普遍應用于塑料門窗,上水管道,裝飾材料中,以取代其他高毒性的塑料熱穩定劑。
3、阻燃劑
減緩塑料燃燒性能的助劑稱阻燃劑,根據阻燃機理的不同可分為四種類型:
(1)與塑料的分解產物相結合而產生一種可悶火焰的氣體,如三氧化銻與PVC分解時釋放出來的氯化氫反應,即生成有熄火作用的三氯氧化銻。
(2)吸收燃燒時產生的熱量來冷卻塑料,以減緩燃燒速率如氫氧化鋁,氫氧化鋁是阻燃劑中用的最普遍的一種:它起填料、滅煙劑、阻燃劑的作用,同時價格低廉、對聚合物性能影響又小,所以它獲得應用的增長速率引人注目。
(3)提供一種與氧氣隔絕的涂層,如磷酸酯類,主要產品有磷酸三甲苯酯等,它們實際上也是一種有阻燃性能的增塑劑。
(4)能產生阻止燃燒反應的游離基,這些游離基可與塑料反應生成燃燒性能較差的產物。
4、發泡劑
發泡劑是一類受熱時會分解放出氣體的有機化合物,這些氣體留在塑料基材中便成為有許多細微泡沫結構的泡沫塑料。作為一種良好的發泡劑應具備下列條件:短時間內放出氣體,放氣速度可以調節,分解放出的氣體應是CO?、N?之類的惰性氣體,在塑料中容易分散和分解,分解溫度適當,分解時發熱量不大,分解反應是不可逆的,發泡劑無毒等。發泡劑中應用最廣的是偶氮二甲酰胺。
5、偶聯劑
偶聯劑是指能改善填料與高分子材料之間界面特性的一類物質。通常偶聯劑的分子結構中存在兩種官能團:一種可與高分子基體發生化學反應或有較好的相容性;另一種可與無機填料形成化學鍵。如;硅烷偶聯劑,通式可寫為RSiX3(R是與聚合物分子有親和力和反應能力的活性官能團,如乙烯基、氯丙基、環氧基、甲基丙烯酰基、胺基和巰基等;X為能夠水解的烷氧基,如甲氧基、乙氧基等)。增強劑或填料用偶聯劑處理后,可使其表面獲得一種化學改性,而在分散的無機相和連續的聚合物之間形成一種橋鍵,成為一種復合材料,提高增強劑或填料的作用,有機硅烷是最為廣泛使用的偶聯劑,而有機鈦酸酯是一種更高效的偶聯劑。