
(来源:链塑网)
配方设计看起来简单,但往往是简单的事不容易被重视,最后影响了结果。
怎么选助剂?不是查个表、对个号就完了。下面四个逻辑,决定了你选的助剂能不能真正发挥作用。
01
先想清楚要什么性能,
再选对应的助剂
选助剂的起点是性能目标。要什么性能,就找对应类别的助剂。
增韧——弹性体、热塑性弹性体、刚性增韧材料。
增强——玻璃纤维、碳纤维、晶须、有机纤维。
阻燃——溴系(普通溴系和环保溴系)、磷系、氮系、氮/磷复合膨胀型阻燃剂、三氧化二锑、水合金属氢氧化物。
抗静电——各类抗静电剂。
导电——炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、金属纤维和金属粉、金属氧化物。
磁性——铁氧体磁粉、稀土磁粉(钐钴类、钕铁硼类、钐铁氮类)、铝镍。
导热——金属纤维和金属粉末、金属氧化物、氮化物、碳化物;炭黑、碳纤维、石墨、碳纳米管;硅、硼等半导体材料。
耐热——玻璃纤维、无机填料、取代马来酰亚胺类耐热剂、β晶型成核剂。
透明——成核剂。对PP而言,α晶型成核剂中的山梨醇系列效果最好。
耐磨——石墨、二硫化钼、铜粉等。
绝缘——煅烧高岭土。
阻隔——云母、蒙脱土、石英等。
02
助剂对树脂也是“挑剔”的
不只是你选助剂,助剂也在“选”树脂。同一种成分的助剂,用在不同的树脂体系里,效果可能完全不同。
红磷阻燃剂对PA、PBT、PET有效。氮系阻燃剂对含氧类树脂有效,比如PA、PBT、PET。成核剂对共聚聚丙烯效果好。玻璃纤维耐热改性对结晶性塑料效果好,对非晶型塑料效果差。炭黑填充导电塑料,在结晶性树脂中效果更好。
选助剂之前,先确认它跟你的树脂体系合不合得来。不合,加再多也是白加。
03
助剂的形态不同,效果大不一样
同一种助剂,做成什么形态,对最终效果影响很大。
纤维状助剂的增强效果好。助剂的纤维化程度用长径比(L/D)衡量,L/D越大、增强效果越好。这也是为什么玻纤要从排气孔加入——减少纤维在螺杆中的断裂,保住长径比。
熔融状态比粉末状更有利于保持长径比,减少断纤几率。
圆球状助剂的增韧效果好、光亮度高。硫酸钡是典型的圆球状助剂,所以高光泽PP的填充常选硫酸钡,同时能带来小幅度的刚性增韧。
04
助剂的粒度,直接影响四类性能
粒度是一个容易被忽略、但影响面很广的参数。
对力学性能——粒度越小,对填充材料的拉伸强度和冲击强度越有益。
对阻燃性能——阻燃剂粒度越小,阻燃效果越好。水合金属氧化物和三氧化二锑都是粒度越小、达到同等阻燃效果所需的添加量越少。
对着色——着色剂粒度越小,着色力越高、遮盖力越强、色泽越均匀。
对导电——以炭黑为例,粒度越小,越容易形成网状导电通路,达到同等导电效果所需的添加量降低。
但粒度不是越小越好。粒度过小,容易聚集,反而难分散,效果会打折。粒度有极限值,超过这个极限,团聚带来的负面影响会盖过细粒度本身的好处。
总结
改性配方选助剂,四个逻辑层层递进:性能决定方向,树脂决定匹配,形态决定效率,粒度决定上限。
先想清楚要什么,再确认助剂跟树脂合不合,然后看形态对不对,最后把粒度控制在合理区间。四步走完,选出来的助剂才真正能发挥作用。














