同科塑料研究所配方设计要点概述

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1、同科塑料研究所塑料配方设计的一些要点配方设计表面看起来很简单，但其实包含了很多内在的联系，为了设计出高性能、易加工、低价格的配方，需要考虑的因素很多，现提出以下几个方面的因素供参考。1 树脂的选择1.1 品种的选择树脂要选择与改性目标性能最接近的品种，以节省加入助剂的使用量，如：耐磨改性，树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂：即聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、超高相对分子质量聚乙烯(UHWPE)；透明改性，树脂要首先考虑选择三大透明树脂：聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及聚碳酸酯(PC)。1.2

2、 牌号的选择同一种树脂的牌号不同，其性能差别也很大，应该选择与改性目标性能最接近的牌号。耐热改性聚丙烯，可在热变形温度大于100℃的PP牌号范围内选择，如大韩油化公司的PP-4012。 1.3 流动性的选择(1)配方中的塑化材料的粘度配方中各种塑化材料的粘度要接近，以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料，要加过渡料，以减小粘度梯度。如阻燃配方中用PA66增韧时，常加入PA6作为过渡料，阻燃配方中用PA6增韧时，常加入HDPE作为过渡料。(2)不同加工方法要求流动性不同不同品种的树脂具有不同的流动性，按此

3、将塑料分成高流动性、中等流动性和低流动性三类，具体如下：高流动性：聚苯乙烯(PS)，高抗冲聚苯乙烯(HIPS)，ABS，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)等。中等流动性：聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(mPPO)、聚苯硫醚(PPS)等。低流动性：聚四氟化碳(PTFE)、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)、聚苯醚(PPO)等。同一品种树脂也具有不同的流动性，主要原因为相对分子质量及其分布的不同，所以同一种树脂有许多不同的牌号。由于不同加工方法要求的树脂流动性不同，所以树脂又分为注塑级、挤出级、

4、吹塑级、压延级等牌号，具体如表1所示。表1 不同加工方法采用的树脂的熔体流动速率Tab.1TheMFRofresinsusedindifferentprocessings加工方法熔体流动速率/[g·(10min)-1]压制、挤出、压延0.2-8流延、吹塑0.3-15涂覆、滚塑1-8注塑1-60(3)不同改性目的要求树脂流动性不同如高填充改性要求树脂流动性好，如磁性塑料、填充母料、无卤阻燃电缆料等。1.4 树脂对助剂的特殊要求一些树脂由于其本身分子结构和性能的关系，不能选择某种助剂，如PPS中不能加入含铅和

5、含铜助剂，在PC中不能加三氧化锑，因为它会导致PC的解聚，不能选择与树脂的酸碱性不一致的助剂，否则二者会发生反应。2 助剂的选择2.1 按改性目标选助剂按要改性目标选择合适的助剂，加入助剂应能充分发挥其功效，并达到要求的指标。指标一般为产品的国家标准、国际标准，或客户提出的专项指标。以下是为了使塑料具有某种特殊性能需要加入的助剂，助剂选择的参考意见为：(1)增韧—添加弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料；(2)增强—添加玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维；(3)阻燃—添加溴类(普通溴系和环保溴系)、磷类、氮类

6、、氮/磷复合类膨胀型阻燃剂、三氧化二锑、水合金属氧化物等各类阻燃剂；(4)抗静电—添加各类抗静电剂；(5)导电—添加碳类(炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管)、金属纤维和粉，金属氧化物；(6)磁性—添加铁氧体磁粉，稀土磁粉包括钐钴类(SmCo5或Sm2Co17)、钕铁硼类(NdFeB)、钐铁氮类(SmFeN)，铝镍钴类磁粉三大类；(7)导热—添加金属纤维和粉末，金属氧化物、氮化物和碳化物，碳类材料如炭黑、碳纤维、石墨和碳纳米管，半导体材料如硅、硼；(8)耐热—添加玻璃纤维、无机填料、耐热剂如取代马来酰亚胺类和β

7、晶型成核剂；(9)透明—添加成核剂，对PP而言，α晶型成核剂的山梨醇衍生物系列产品Millad3988效果最好；(10)耐磨—添加PTFE、石墨、二硫化钼、铜粉等；(11)电绝缘—添加煅烧高岭土等；(12)绝热—添加云母、蒙脱土、石英等。2.2 助剂与树脂要匹配助剂选择时，要有针对性，应选择对树脂改性效果好的品种。例如：(1)红磷阻燃剂适用于PA、聚对苯二甲酸丁酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)。(2)氮系阻燃剂适用于含氧类工程塑料，如PA、PBT、PET等。(3)玻璃纤维对结晶型塑料的耐热改性效果

8、好，对非结晶型塑料效果差。(4)炭黑在结晶型树脂中效果好。3 助剂的形态助剂形态不同，改性的效果也不同。3.1 助剂的形状(1)纤维状填料的增强效果好。纤维的形状可用长径比(L/D)表示，L/D越大、增强效果越好。树脂在熔融状态时比在粉末状态时有利于保持长径比，减小断纤几率，这就是为什么不从进料口而从中部加料口加入玻璃纤维的原因。(2)球型填料的增韧效果好、并可增加制品的光亮度。硫酸钡为典型的球型填料，因此高光泽PP的填充选用