汽车塑料主要助剂及填料
除了塑料树脂以外,在绝大多数汽车塑料制品还需要加入其他成分,一些常用的添加剂是必需的组分。最常用的添加剂是用来抗光老化和热老化的防老剂;用于减轻重量、降低成本、增加空隙度的发泡剂;用于增加美观度、着颜用的着剂;用于增加材料塑性和柔性的增塑剂;用于改变材料燃烧性能、阻止材料燃烧的阻燃剂;用于改善材料抗冲及性能的抗冲助剂;用于改善材料某些理化性能或加工性能的改性及或加工助剂,如改善材料的硬度、抗热变形性能、耐磨性、收缩性能、抗低温性能、弹性、导电性能、耐化学介质的腐蚀性能、容易加工成型的加工助剂等。
以PVC为例,必须要有稳定剂、润滑剂,大多数情况下还要增塑剂,其它场合PVC配伍的助剂的品种很多,对于要求特定的颜、结构、功能的PVC建筑制品还要求增加强度或降低成本的填充剂,增加美感的着剂,要求改善材料老化性能的防光老化剂、防热老化剂,防止建筑材料常年在户外发霉的防霉剂,为减轻重量、增加阻隔性能是要用的(隔音、隔热、保温)的发泡剂,PVC压制产品为了加工方便,脱模式要用脱模剂,与其它材料结合应用时需要兼容剂、为改变某种材料性能或加工性能要加改性剂,如抗冲改性剂等。本节就建筑塑料制品中常用的助剂,按其功能分类叙述如下。
以PVC为例,必须要有稳定剂、润滑剂,大多数情况下还要增塑剂,其它场合PVC配伍的助剂的品种很多,对于要求特定的颜、结构、功能的PVC建筑制品还要求增加强度或降低成本的填充剂,增加美感的着剂,要求改善材料老化性能的防光老化剂、防热老化剂,防止建筑材料常年在户外发霉的防霉剂,为减轻重量、增加阻隔性能是要用的(隔音、隔热、保温)的发泡剂,PVC压制产品为了加工方便,脱模式要用脱模剂,与其它材料结合应用时需要兼容剂、为改变某种材料性能或加工性能要加改性剂,如抗冲改性剂等。本节就建筑塑料制品中常用的助剂,按其功能分类叙述如下。
(一)、稳定剂
稳定剂是某些聚合物在加工过程与使用过程中,为了防止和抑制因受到热、光、氧等的作用引起分解或变作用的加工助剂。稳定剂对有些易受热降解的聚合物是必需的加工助剂。汽车塑料制品常用的稳定剂按功能分,主要有热稳定剂和光稳定剂。稳定剂的种类很多,应用的领域也很广,由于汽车塑料制品的发展方向以绿、环保、健康为主,稳定剂的发展趋势也应是以无毒、安全、高效、多功能为主要方向。
稳定剂是某些聚合物在加工过程与使用过程中,为了防止和抑制因受到热、光、氧等的作用引起分解或变作用的加工助剂。稳定剂对有些易受热降解的聚合物是必需的加工助剂。汽车塑料制品常用的稳定剂按功能分,主要有热稳定剂和光稳定剂。稳定剂的种类很多,应用的领域也很广,由于汽车塑料制品的发展方向以绿、环保、健康为主,稳定剂的发展趋势也应是以无毒、安全、高效、多功能为主要方向。
( 1)热稳定剂
汽车塑料制品中常用热稳定剂有如下品种:
*1铅盐类热稳定剂
常用的铅盐类稳定剂主要有三盐(三碱式硫酸铅),二盐(二碱式亚磷酸铅),两者经常协同配合应用,热稳定性效果较好,尤其常用于PVC建材中。上述稳定剂的缺点是有毒,影响产品透明度。随着环保要求的提高,这类稳定剂已越来越少用了。另外常用的还有二碱式硬脂酸铅,其绝缘性和热稳定性都很好,还有润滑作用。对透明度影响也较小。
*2无铅类复合稳定剂
无铅类复合稳定剂从中闲体的制备到成品的复合都在水中完成,经表面处理提高分散效果,
汽车塑料制品中常用热稳定剂有如下品种:
*1铅盐类热稳定剂
常用的铅盐类稳定剂主要有三盐(三碱式硫酸铅),二盐(二碱式亚磷酸铅),两者经常协同配合应用,热稳定性效果较好,尤其常用于PVC建材中。上述稳定剂的缺点是有毒,影响产品透明度。随着环保要求的提高,这类稳定剂已越来越少用了。另外常用的还有二碱式硬脂酸铅,其绝缘性和热稳定性都很好,还有润滑作用。对透明度影响也较小。
*2无铅类复合稳定剂
无铅类复合稳定剂从中闲体的制备到成品的复合都在水中完成,经表面处理提高分散效果,
加工性能较好,很适合于PVC耐热电线等材料。
*3金属皂类热稳定剂
常用的金属皂类稳定剂有钡、镉、锌、钙等。钡皂类热稳定剂有硬脂酸钡、月桂酸钡、蓖麻油酸钡,它们热稳定性好,光稳定性差,常与锌、镉类稳定剂协同使用,兼有润滑功能。锌皂类稳定剂主要有硬脂酸锌,无透明影响,有润滑作用,耐热性较差。钙皂类稳定剂有硬脂酸钙,其长效耐热性、耐硫化性、润滑性、安全性、着性都较好,但耐候性和透明性较差。
金属皂类稳定剂常常两两协同应用常用体系有钙/锌复合、钡/锌复合等。
*4有机锡类热稳定剂
有机锡类稳定剂大都为液态,无毒,淡黄,密度微1.2g/cm3,耐热性好,在PVC中的加入量约为0.3-5%.常与金属皂类并用,也可与抗氧剂符合应用或独立应用。有机锡常用于透明类建材,较有代表性的是二月硅酸二辛基锡、甲基锡等,常用于要求有环保卫生要求和透明要求的塑料建材上。
*5稀土类热稳定剂
稀土热稳定剂是近年来新发展的功能性稳定剂,外观既有粉状也有液态。稀土热稳定剂的品
*3金属皂类热稳定剂
常用的金属皂类稳定剂有钡、镉、锌、钙等。钡皂类热稳定剂有硬脂酸钡、月桂酸钡、蓖麻油酸钡,它们热稳定性好,光稳定性差,常与锌、镉类稳定剂协同使用,兼有润滑功能。锌皂类稳定剂主要有硬脂酸锌,无透明影响,有润滑作用,耐热性较差。钙皂类稳定剂有硬脂酸钙,其长效耐热性、耐硫化性、润滑性、安全性、着性都较好,但耐候性和透明性较差。
金属皂类稳定剂常常两两协同应用常用体系有钙/锌复合、钡/锌复合等。
*4有机锡类热稳定剂
有机锡类稳定剂大都为液态,无毒,淡黄,密度微1.2g/cm3,耐热性好,在PVC中的加入量约为0.3-5%.常与金属皂类并用,也可与抗氧剂符合应用或独立应用。有机锡常用于透明类建材,较有代表性的是二月硅酸二辛基锡、甲基锡等,常用于要求有环保卫生要求和透明要求的塑料建材上。
*5稀土类热稳定剂
稀土热稳定剂是近年来新发展的功能性稳定剂,外观既有粉状也有液态。稀土热稳定剂的品
种有硬脂酸稀土、羧酸酯稀土、氨基酸稀土、氟化稀土、柠檬酸稀土、脂肪酸稀土等。稀土的特点是低毒、耐候性和透明性好,可改善PVC等材料的热降解,在PVC中的用量为1-3%,兼有加工改性和润滑作用。稀土稳定剂今后是铅盐类稳定剂的主要替代品种。
*6辅助性热稳定剂
辅助性稳定剂主要有锑类稳定剂和酯类稳定剂。
锑类稳定剂有优秀的保性和招性,无毒、低价经常与其它稳定剂,如硬脂酸钙等配合使用。锑类稳定剂的耐候性、初期着性、卫生性、透明性都比较好。
酯类稳定剂有亚磷酸三苯酯(TPP)、亚磷酸笨二辛酯、(PDOP)、环氧大豆油等。它们也可与皂类稳定剂联合应用,同时具有稳定和增塑作用。作为辅助稳定,其加入量很有限,一般的PVC建材中加入1%左右。
*6辅助性热稳定剂
辅助性稳定剂主要有锑类稳定剂和酯类稳定剂。
锑类稳定剂有优秀的保性和招性,无毒、低价经常与其它稳定剂,如硬脂酸钙等配合使用。锑类稳定剂的耐候性、初期着性、卫生性、透明性都比较好。
酯类稳定剂有亚磷酸三苯酯(TPP)、亚磷酸笨二辛酯、(PDOP)、环氧大豆油等。它们也可与皂类稳定剂联合应用,同时具有稳定和增塑作用。作为辅助稳定,其加入量很有限,一般的PVC建材中加入1%左右。
(2) 光稳定剂
光稳定剂是为了抑制或减缓光照引起的氧化作用而加入的助剂,因此也成为抗紫外线剂。抗紫外线的形式主要有紫外光吸收型、猝灭型、屏蔽型。
*1.紫外光吸收型稳定剂:
这类光稳定剂常用使UV类,有UV-531、UV-P、UV-326、UV-328、UV-327,多用于PP、P
光稳定剂是为了抑制或减缓光照引起的氧化作用而加入的助剂,因此也成为抗紫外线剂。抗紫外线的形式主要有紫外光吸收型、猝灭型、屏蔽型。
*1.紫外光吸收型稳定剂:
这类光稳定剂常用使UV类,有UV-531、UV-P、UV-326、UV-328、UV-327,多用于PP、P
E、PS、PVC中一些要求有一定透明度的塑料,基本无毒,加入量小于1%。另外还有一些吸收型的受阻胺类光稳定剂,如770、6911、944、622等,也发展较快。
*2.猝灭型光稳定剂:
猝灭剂属于镍铬络合物,应用原理是通过共振转移能量起到光稳定剂的作用,兼有抗氧化作用,无毒,用量为0.2%-0.6%左右。常用有镍铬化合物2002(熔点180癈-200癈).
*3.屏蔽型光稳定剂:
光屏蔽己的原理和作用是反射紫外线,高分子建材中常用的光屏蔽式炭黑、钛白粉、氧化锌等。
#1炭黑:
炭黑可作为光屏蔽剂是因为其结构中含有羟基芳酮结构,可强烈抑制自由基的反应并反射紫外线。碳黑的粒径、牌号、分散性和加量有关,建议加入量为2%。
#2钛白粉:
钛白粉有金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉,金红石型钛白粉才有反射和折射大部分紫外光的作用,作为光稳定剂的金红石钛白粉的加入量建议为3% 左右。锐钛型钛白粉无光屏蔽作用。
*2.猝灭型光稳定剂:
猝灭剂属于镍铬络合物,应用原理是通过共振转移能量起到光稳定剂的作用,兼有抗氧化作用,无毒,用量为0.2%-0.6%左右。常用有镍铬化合物2002(熔点180癈-200癈).
*3.屏蔽型光稳定剂:
光屏蔽己的原理和作用是反射紫外线,高分子建材中常用的光屏蔽式炭黑、钛白粉、氧化锌等。
#1炭黑:
炭黑可作为光屏蔽剂是因为其结构中含有羟基芳酮结构,可强烈抑制自由基的反应并反射紫外线。碳黑的粒径、牌号、分散性和加量有关,建议加入量为2%。
#2钛白粉:
钛白粉有金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉,金红石型钛白粉才有反射和折射大部分紫外光的作用,作为光稳定剂的金红石钛白粉的加入量建议为3% 左右。锐钛型钛白粉无光屏蔽作用。
#3氧化锌:
氧化锌(也称锌白):氧化锌可反射或折射大部分可见光,常用于PP、PE,低价无毒,耐久性好,常用的加入量为1% 左右。
氧化锌(也称锌白):氧化锌可反射或折射大部分可见光,常用于PP、PE,低价无毒,耐久性好,常用的加入量为1% 左右。
(二)、抗氧剂
抗氧剂在高分子建材中的作用是抑制或延缓聚合物自动氧化反应的过程,以延长材料的老化寿命。康养鸡场酚为主抗氧剂和扶助抗氧剂,按照化学成分份可分为受阻酚类、胺类、六米雷、亚磷酸酯类、金属钝化剂、双分担丙烯酸酯类等。(1) 主抗氧剂
最常用的朱抗氧化剂是受阻酚类,常用有抗氧剂有抗氧剂1010、抗氧剂1076、康洋酒CA、抗氧剂702、抗氧剂168等。
抗氧剂1010的适用性很广,常用于PP等的抗氧化,加入量为0.1%-0.5%,经常与辅助性抗氧剂并用,主比辅比例为1:3效果较好;抗氧剂1076的抗氧效果略低于抗氧剂1010,但应用面很广,各种聚合物都可用;抗氧剂CA主要用于用PP、PE、PVC等制造的含铜电线制品,用量在0.1%-1%不等;抗氧剂702、抗氧剂E、抗氧剂168等的加量在0.1%-0.5%范围内。
(2) 辅助抗氧剂
辅助抗氧剂大都属硫醚类,如抗氧剂DLTP,常与抗氧剂1010并用,兼有增塑效果,兼容性好,
抗氧剂在高分子建材中的作用是抑制或延缓聚合物自动氧化反应的过程,以延长材料的老化寿命。康养鸡场酚为主抗氧剂和扶助抗氧剂,按照化学成分份可分为受阻酚类、胺类、六米雷、亚磷酸酯类、金属钝化剂、双分担丙烯酸酯类等。(1) 主抗氧剂
最常用的朱抗氧化剂是受阻酚类,常用有抗氧剂有抗氧剂1010、抗氧剂1076、康洋酒CA、抗氧剂702、抗氧剂168等。
抗氧剂1010的适用性很广,常用于PP等的抗氧化,加入量为0.1%-0.5%,经常与辅助性抗氧剂并用,主比辅比例为1:3效果较好;抗氧剂1076的抗氧效果略低于抗氧剂1010,但应用面很广,各种聚合物都可用;抗氧剂CA主要用于用PP、PE、PVC等制造的含铜电线制品,用量在0.1%-1%不等;抗氧剂702、抗氧剂E、抗氧剂168等的加量在0.1%-0.5%范围内。
(2) 辅助抗氧剂
辅助抗氧剂大都属硫醚类,如抗氧剂DLTP,常与抗氧剂1010并用,兼有增塑效果,兼容性好,
低毒。其它最常见的硫醚类辅助抗氧剂有抗氧剂DSTP、亚磷酸酯类PDOP、TPP、TNP等,大都加入量在1% 左右。
辅助抗氧剂应同主抗氧剂协同应用,因为主抗氧剂教规,假日辅助抗氧剂可是主抗氧剂加量大大减小,既节省成本,又大大提高抗老化寿命。
(3)复合抗氧剂
应用复合抗氧剂的特点是高效、低毒、持久、低价、方便。省去了应用者要购买几种产品、加入时要计量多样、混合分散的繁琐工作。
复合抗氧剂以PKY编号,如PKY-225、PKY-215deng,PKY-215是以抗氧剂1010和抗氧剂168以1:2比例配制,对应的国外品种牌号为IRGANOXB215;PKY-225是以抗氧剂1010和抗氧剂168 以1:1比例配制, 对应的国外品种牌号为IRGANOXB225. 此类复合抗氧剂常用于PA、PC、ABS等,外观呈白粉末状,有结晶,能溶于苯类溶剂,不溶于水,低的挥发性,有抑制降解的作用。
其它抗氧剂
国外用于汽车高分子材料的抗氧剂很多,例如,复合抗氧剂亚磷酸酯AP-618用于PP有较好的稳定和抗氧化效果;汽巴-嘉汽公司将辅助抗氧剂混合到酚类抗氧剂中,制成特殊的汽巴品
辅助抗氧剂应同主抗氧剂协同应用,因为主抗氧剂教规,假日辅助抗氧剂可是主抗氧剂加量大大减小,既节省成本,又大大提高抗老化寿命。
(3)复合抗氧剂
应用复合抗氧剂的特点是高效、低毒、持久、低价、方便。省去了应用者要购买几种产品、加入时要计量多样、混合分散的繁琐工作。
复合抗氧剂以PKY编号,如PKY-225、PKY-215deng,PKY-215是以抗氧剂1010和抗氧剂168以1:2比例配制,对应的国外品种牌号为IRGANOXB215;PKY-225是以抗氧剂1010和抗氧剂168 以1:1比例配制, 对应的国外品种牌号为IRGANOXB225. 此类复合抗氧剂常用于PA、PC、ABS等,外观呈白粉末状,有结晶,能溶于苯类溶剂,不溶于水,低的挥发性,有抑制降解的作用。
其它抗氧剂
国外用于汽车高分子材料的抗氧剂很多,例如,复合抗氧剂亚磷酸酯AP-618用于PP有较好的稳定和抗氧化效果;汽巴-嘉汽公司将辅助抗氧剂混合到酚类抗氧剂中,制成特殊的汽巴品
牌复合抗氧剂,如,酚类抗氧剂IRGANOx245常用于苯乙烯类共聚物,加入量小于1%;亚磷酸抗氧剂XR-633常用于PP、PE,加入量为 0.05%,主要特点是增加牢度和改善材料加工性能和理化性能,还具有对树脂吸潮、防结块的功能。
(三).阻燃剂
1、无机阻燃剂
无机阻燃剂有很多品种,常用的品种有:氢氧化铝:也称作萨那会和氧化铝,可用于多种汽车高分子中,分解温度200癈,除了可作为阻燃剂外,还可作为填充料,用作填充料可增加人造玛瑙的玉质感,填充加入量可达10%-50%.
(1)氢氧化镁:
氢氧化镁外形是直径为0.1-0.5微米,长度0-50微米的条状纤维,分解温度340癈, 用于PP中有较好的填充和阻燃效果,加入量最大是可达到55%,此时可将PP的氧指数从20以下提高到30以上;
(2)三氧化二锑:
三氧化二锑也可称作锑白,它的应用面很广,常与卤化阻燃物并用,一般的添加量为5%-20%。锑白在聚合物中还可通过隔绝空气起到阻燃作用。超细阻燃三氧化二锑呈立方体
1、无机阻燃剂
无机阻燃剂有很多品种,常用的品种有:氢氧化铝:也称作萨那会和氧化铝,可用于多种汽车高分子中,分解温度200癈,除了可作为阻燃剂外,还可作为填充料,用作填充料可增加人造玛瑙的玉质感,填充加入量可达10%-50%.
(1)氢氧化镁:
氢氧化镁外形是直径为0.1-0.5微米,长度0-50微米的条状纤维,分解温度340癈, 用于PP中有较好的填充和阻燃效果,加入量最大是可达到55%,此时可将PP的氧指数从20以下提高到30以上;
(2)三氧化二锑:
三氧化二锑也可称作锑白,它的应用面很广,常与卤化阻燃物并用,一般的添加量为5%-20%。锑白在聚合物中还可通过隔绝空气起到阻燃作用。超细阻燃三氧化二锑呈立方体
型,粒径小于2微米,白度大于93%,纯度可达99.5%,三氧化二锑目前已能做到超微米级和纳米级的,阻燃和填充效果更好;
其他无机阻燃剂还有氧化钼、二氧化硅也称白炭黑等。
其他无机阻燃剂还有氧化钼、二氧化硅也称白炭黑等。
2、有机阻燃剂
有机阻燃剂很多,溴类阻燃剂双酚A型都是应用较多的有机阻燃剂品种。磷酸酯类和磷酸铵类也是经常用的品种。
(1)十溴联苯醚:灰白粉状物,应用面较广,常用于ABSPPPE等高分子建材中,稳定性较好。十溴联苯醚的含溴量高,熔点300癈以上,分解温度425癈, 无毒,不溶于水、苯和乙醇;
(2)四溴双酚A:熔点173癈,分解温度240癈,含溴量近60%,常用于PU、PS、PC等聚合物制造高分子建材;
(3)四氯双酚A:熔点134癈,经常用于PC建材。
(4)氯化石蜡:兼作增塑剂和阻燃剂,做阻燃剂时需用含氯量大于65%的品种,外观为黄,粉状软化点为100癈左右;
(5)红磷:也称赤磷,含磷量接近100%时无毒,燃点为260癈,常用于PE中作为阻燃剂,添
有机阻燃剂很多,溴类阻燃剂双酚A型都是应用较多的有机阻燃剂品种。磷酸酯类和磷酸铵类也是经常用的品种。
(1)十溴联苯醚:灰白粉状物,应用面较广,常用于ABSPPPE等高分子建材中,稳定性较好。十溴联苯醚的含溴量高,熔点300癈以上,分解温度425癈, 无毒,不溶于水、苯和乙醇;
(2)四溴双酚A:熔点173癈,分解温度240癈,含溴量近60%,常用于PU、PS、PC等聚合物制造高分子建材;
(3)四氯双酚A:熔点134癈,经常用于PC建材。
(4)氯化石蜡:兼作增塑剂和阻燃剂,做阻燃剂时需用含氯量大于65%的品种,外观为黄,粉状软化点为100癈左右;
(5)红磷:也称赤磷,含磷量接近100%时无毒,燃点为260癈,常用于PE中作为阻燃剂,添
加量8%左右时,可将PE原先小于20的氧指数提高到26;
(6)CPE:可兼作阻燃剂与增韧改性剂,常用于ABS中,当含氯量大于40%时才有阻燃功能。
(6)CPE:可兼作阻燃剂与增韧改性剂,常用于ABS中,当含氯量大于40%时才有阻燃功能。
3、新型和复合阻燃剂:
目前较多的做法是采用复合阻燃剂协同阻燃和阻燃剂超细化加工。主要的发展方向是阻燃剂低烟、无毒、环保化、无气味、无腐蚀性、高效、多功能化。常见的复合形式有磷和氯复合(3+9)%、磷和溴复合(0.6+7)%、溴和锑复合(7+3)%、氯和锑复合(9+5)%,如将上述各组中的两种阻燃剂按括号中给定的比例在PE中进行复合应用,可达到阻燃自熄效果。
无机阻燃剂中也有很多可以复合应用,如氢氧化镁和碳酸镁进行复合,有很好的消烟效果;硼酸锌和氢氧化镁或者氢氧化铝复合后,用于电线电缆护套料中有降低发烟量的效果。卤素类阻燃剂可以和氧化锑或硼酸锌复合应用;铝酸钙除了阻燃作用外,还有消烟、效果,与硬脂酸钠同用于PVC可提高材料的综合力学性能。
还有一些场合,阻燃剂可有阻燃与交联的复合功能,比如溴类阻燃剂有使聚合物轻度交联的作用,可在聚合物中形成网络状,在燃烧时有助于聚合物凝聚相产生结炭,从而提高阻燃性能。
目前较多的做法是采用复合阻燃剂协同阻燃和阻燃剂超细化加工。主要的发展方向是阻燃剂低烟、无毒、环保化、无气味、无腐蚀性、高效、多功能化。常见的复合形式有磷和氯复合(3+9)%、磷和溴复合(0.6+7)%、溴和锑复合(7+3)%、氯和锑复合(9+5)%,如将上述各组中的两种阻燃剂按括号中给定的比例在PE中进行复合应用,可达到阻燃自熄效果。
无机阻燃剂中也有很多可以复合应用,如氢氧化镁和碳酸镁进行复合,有很好的消烟效果;硼酸锌和氢氧化镁或者氢氧化铝复合后,用于电线电缆护套料中有降低发烟量的效果。卤素类阻燃剂可以和氧化锑或硼酸锌复合应用;铝酸钙除了阻燃作用外,还有消烟、效果,与硬脂酸钠同用于PVC可提高材料的综合力学性能。
还有一些场合,阻燃剂可有阻燃与交联的复合功能,比如溴类阻燃剂有使聚合物轻度交联的作用,可在聚合物中形成网络状,在燃烧时有助于聚合物凝聚相产生结炭,从而提高阻燃性能。
(四)润滑剂
润滑剂用于改善聚合物加工过程中的流动性和为脱模方便而加入的加工助剂,可应用的种类很多,大类可分为脂肪酸类、金属皂类、烃类和复合类等。
1.脂肪酸类润滑剂
这类润滑剂以内润滑为主,其中最常用的是硬脂酸,常温下为黄块状固体,无毒,用量约0.5%,常用于PVC中,熔点为60癈.其他脂肪酸类的润滑剂还有羟基脂肪酸、蓖麻油等。
2.烃类润滑剂
这类润滑剂主要是各种石蜡,以外润滑为主,主要有:固体石蜡,熔点60-700C,液体石蜡,凝固点-15-350C,这两种石蜡在聚合物中的加量都小于0.5%;氯化石蜡,与PVC有较好的相容性并有增塑作用,加量约为3%。
3.金属皂类润滑剂
这类润滑剂主要是各种金属脂肪酸,以内润滑作用为主。主要有硬脂酸锌(ZnSt),熔点1200C,无毒;硬脂酸钡(BaSt),熔点2000C,有较好的热稳定性;硬脂酸钙(CaSt),熔点1500C,无毒;其他还有硬脂酸族酰胺类和酯类润滑剂也常用于各种高分子建材中。如亚乙基双硬脂酰胺,也称EBS,呈黄粉状,无毒,熔点为1400C,用于PP、PVC、PE、PS等聚
润滑剂用于改善聚合物加工过程中的流动性和为脱模方便而加入的加工助剂,可应用的种类很多,大类可分为脂肪酸类、金属皂类、烃类和复合类等。
1.脂肪酸类润滑剂
这类润滑剂以内润滑为主,其中最常用的是硬脂酸,常温下为黄块状固体,无毒,用量约0.5%,常用于PVC中,熔点为60癈.其他脂肪酸类的润滑剂还有羟基脂肪酸、蓖麻油等。
2.烃类润滑剂
这类润滑剂主要是各种石蜡,以外润滑为主,主要有:固体石蜡,熔点60-700C,液体石蜡,凝固点-15-350C,这两种石蜡在聚合物中的加量都小于0.5%;氯化石蜡,与PVC有较好的相容性并有增塑作用,加量约为3%。
3.金属皂类润滑剂
这类润滑剂主要是各种金属脂肪酸,以内润滑作用为主。主要有硬脂酸锌(ZnSt),熔点1200C,无毒;硬脂酸钡(BaSt),熔点2000C,有较好的热稳定性;硬脂酸钙(CaSt),熔点1500C,无毒;其他还有硬脂酸族酰胺类和酯类润滑剂也常用于各种高分子建材中。如亚乙基双硬脂酰胺,也称EBS,呈黄粉状,无毒,熔点为1400C,用于PP、PVC、PE、PS等聚
合物的润滑,还有改善表面光泽的作用并具有抗静电效果,这类润滑剂的加量为0.5%-2%。
4.复合润滑剂
应用复合润滑剂主要是为了让主要起内润滑作用的润滑剂与主要起外润滑作用的润滑剂协同作用而起平衡作用,常用金属皂类润滑剂和石蜡类润滑剂或脂肪酸类润滑剂复合应用。市场常见的复合型酯类润滑剂很多,如G73、G72、G74、G71、G70S等都是复合润滑剂。
5.其他润滑剂
分子量较低的PE(分子量1000-12000)也可作为润滑剂,可用于PVC中有改善流动性并有分散作用,可帮助脱模,加量为0.5%;还有专门用于回收塑料的加工助剂,如联合信号公司的AC307;另外,甲基圭油也可以作为同时有脱模效果的润滑剂。
润滑剂的发展方向是高校、功能化、低污染、能适应高温、高速、帝都、精密、复合加工和产品需求。
4.复合润滑剂
应用复合润滑剂主要是为了让主要起内润滑作用的润滑剂与主要起外润滑作用的润滑剂协同作用而起平衡作用,常用金属皂类润滑剂和石蜡类润滑剂或脂肪酸类润滑剂复合应用。市场常见的复合型酯类润滑剂很多,如G73、G72、G74、G71、G70S等都是复合润滑剂。
5.其他润滑剂
分子量较低的PE(分子量1000-12000)也可作为润滑剂,可用于PVC中有改善流动性并有分散作用,可帮助脱模,加量为0.5%;还有专门用于回收塑料的加工助剂,如联合信号公司的AC307;另外,甲基圭油也可以作为同时有脱模效果的润滑剂。
润滑剂的发展方向是高校、功能化、低污染、能适应高温、高速、帝都、精密、复合加工和产品需求。
(五)发泡剂
汽车高分子材需考虑轻质、高强度、隔音隔热隔振功能和降低综合成本,因此常常制造成具有发泡结构的,需用到发泡剂。常用的发泡剂有物理发泡剂和化学发泡剂两大类。
1.化学发泡剂
汽车高分子材需考虑轻质、高强度、隔音隔热隔振功能和降低综合成本,因此常常制造成具有发泡结构的,需用到发泡剂。常用的发泡剂有物理发泡剂和化学发泡剂两大类。
1.化学发泡剂
化学发泡剂有无机发泡剂和有机发泡剂两种。
(1)无机发泡剂:
常用的无机发泡剂有碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、过氧化氢、硼、硼、亚硝酸铵等;
(2)有机发泡剂:
常用的有机发泡剂有偶氮二甲酰胺,简称AC,外观为桔黄结晶颗粒,分解温度160-200C,发气量220ML/g;
其他还有很多物质可做发泡剂,如氧化锌、有机硅、硫酸铝钾、乙醇胺、硬脂酸、甘油等。许多场合中,将AC作为主发泡剂,将上述物质作为辅助发泡剂,也称发泡助剂,两者按比例预制成复合发泡剂。
2. 物理发泡剂
物理发泡剂分气体类和液体类两种。气体发泡剂有二氯甲烷、、以及空气等;液体发泡剂有乙醇等醇类化合物和乙醚、甲苯等。
(1)无机发泡剂:
常用的无机发泡剂有碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、过氧化氢、硼、硼、亚硝酸铵等;
(2)有机发泡剂:
常用的有机发泡剂有偶氮二甲酰胺,简称AC,外观为桔黄结晶颗粒,分解温度160-200C,发气量220ML/g;
其他还有很多物质可做发泡剂,如氧化锌、有机硅、硫酸铝钾、乙醇胺、硬脂酸、甘油等。许多场合中,将AC作为主发泡剂,将上述物质作为辅助发泡剂,也称发泡助剂,两者按比例预制成复合发泡剂。
2. 物理发泡剂
物理发泡剂分气体类和液体类两种。气体发泡剂有二氯甲烷、、以及空气等;液体发泡剂有乙醇等醇类化合物和乙醚、甲苯等。
(六)增塑剂
增塑剂主要是用于在PVC中,增加软质PVC制品柔性的助剂。增塑剂的种类很多,主要有单
增塑剂主要是用于在PVC中,增加软质PVC制品柔性的助剂。增塑剂的种类很多,主要有单
体型和聚合物型的。因为PVC是急性聚合物,分子间的作用力很大,有较高的刚性,用增塑剂的作用就是通过让增塑剂分子隔离大分子从而削弱分子间的作用力;让增速剂中的非极性基团屏蔽极性基团,削弱作用力;利用增塑剂集团的机型和聚合物极性基团耦合,降低分子间的作用力。
常用作增塑剂的有邻苯(对苯)二甲酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类、多元醇类、聚酯类、脂肪族二元酸酯类、含氧化合物、、苯多酸酯类、酰胺类等。
1.邻苯(对苯)二甲酸酯类
邻苯(对苯)二甲酸酯类是最常用的增速剂,常用来做主增速剂,其中二辛酯(DOP)的性能较好;二丁酯(DBP)近年来有致癌嫌疑,已经很少应用;邻苯(对苯)二甲酸二异癸酯(DINP)目前在美国的应用也已经占增速剂中的第三位。
2.磷酸酯
磷酸指数脂肪族,如TBP、TOP等与PVC的相容性很好,耐寒性和阻燃性也很好,但热稳定性较差,电绝缘性也很好,常用于要求电性能的制品。
3.环氧类增塑剂
环氧增塑剂有环氧油、环氧脂肪酸单酯等,低温性能好,常作为辅助增塑剂而用于PVC增速,
汽车助燃剂常用作增塑剂的有邻苯(对苯)二甲酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类、多元醇类、聚酯类、脂肪族二元酸酯类、含氧化合物、、苯多酸酯类、酰胺类等。
1.邻苯(对苯)二甲酸酯类
邻苯(对苯)二甲酸酯类是最常用的增速剂,常用来做主增速剂,其中二辛酯(DOP)的性能较好;二丁酯(DBP)近年来有致癌嫌疑,已经很少应用;邻苯(对苯)二甲酸二异癸酯(DINP)目前在美国的应用也已经占增速剂中的第三位。
2.磷酸酯
磷酸指数脂肪族,如TBP、TOP等与PVC的相容性很好,耐寒性和阻燃性也很好,但热稳定性较差,电绝缘性也很好,常用于要求电性能的制品。
3.环氧类增塑剂
环氧增塑剂有环氧油、环氧脂肪酸单酯等,低温性能好,常作为辅助增塑剂而用于PVC增速,
也能起热稳定性作用。
4.其他增塑剂
增塑剂还有而元脂肪酸酯、聚酯类、羧酸酯、烷基磺酸酯等。
衡量增塑剂的好坏要考虑相容性、绝缘性、卫生性、耐寒性、阻燃性、热稳定性、应用持久性等多方面。
4.其他增塑剂
增塑剂还有而元脂肪酸酯、聚酯类、羧酸酯、烷基磺酸酯等。
衡量增塑剂的好坏要考虑相容性、绝缘性、卫生性、耐寒性、阻燃性、热稳定性、应用持久性等多方面。
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