塑料配方中有那么多助剂,选择时应该遵循哪些基本原则?怎样才能避免选错?
这确实是配方设计的核心,选对助剂直接影响加工的成败和产品的最终性能与寿命。选择一个合适的塑料助剂体系,通常需要遵循以下几个关键原则:
助剂与聚合物的相容性:这是首要原则。助剂必须能长期、稳定、均匀地分散在聚合物中,不发生相分离而析出。固体助剂析出俗称“喷霜”,液体助剂析出则称“渗出”或“发汗”。一旦析出,助剂不仅失去作用,还会损害制品外观。不过,也有例外,如外润滑剂和开口剂等,就要求其有适度的不相容性,以便迁移到制品表面发挥作用。
助剂的耐久性:助剂需要在制品整个生命周期内持续有效。耐久性主要取决于其抵抗以下三种损失途径的能力:
挥发性:分子量越小的助剂,挥发性越大,越容易损失。
抽出性:取决于助剂在接触到水、油等介质中的溶解度。
迁移性:助剂从制品中向接触的其它材料转移的可能性。
助剂对加工条件的适应性:助剂必须在加工温度下保持稳定,不分解、不易挥发或升华。例如,聚丙烯(PP)的加工温度较高,就需要选用耐高温的抗氧剂和着色剂。同时,还要注意助剂是否会腐蚀加工设备。
充分发挥助剂的协同效应,避免对抗效应:一个配方中往往含有多种助剂,它们之间可能会相互影响。
协同效应:如果两种助剂配合使用,其综合效果大于各自单独使用效果之和,或能帮助对方提升效果。例如,紫外线吸收剂与抗氧剂并用常能产生显著的协同作用。
对抗效应:反之,如果配合不当,某种助剂的效果会被削弱甚至抵消。例如,炭黑与胺类抗氧剂在聚乙烯中就会产生对抗作用。
制品用途的制约:这是最后一道“红线”。不同用途的制品对助剂有特殊要求,尤其是与人体接触的制品,如食品包装、医疗器械、儿童玩具等,必须选用符合卫生安全标准的无毒或低毒助剂,并严格限制其用量。
总而言之,选择助剂是一个系统性的考量过程,需要综合平衡性能、加工、成本和法规等多方面因素。